如何从基类动态创建派生类

Question

例如，我有一个基类如下：

class BaseClass(object):
    def __init__(self, classtype):
        self._type = classtype

从这个课程中我得到了其他几个类，例如

class TestClass(BaseClass):
    def __init__(self):
        super(TestClass, self).__init__('Test')

class SpecialClass(BaseClass):
    def __init__(self):
        super(TestClass, self).__init__('Special')

是否有一种不错的pythonic方法可以通过函数调用动态创建这些类，该函数调用将新类放入当前范围，如：

foo(BaseClass, "My")
a = MyClass()
...

因为我会需要这样的注释和问题：派生类都具有完全相同的内部结构，区别在于构造函数采用了许多以前未定义的参数。 因此，例如， MyClass使用关键字a时间，类TestClass的构造函数取b和c 。

inst1 = MyClass(a=4)
inst2 = MyClass(a=5)
inst3 = TestClass(b=False, c = "test")

但是他们永远不应该使用类的类型作为输入参数

inst1 = BaseClass(classtype = "My", a=4)

我得到了这个工作，但更喜欢另一种方式，即动态创建的类对象。

Answer 1

这段代码允许您使用动态名称和参数名称创建新类。 __init__的参数验证只是不允许未知参数，如果您需要其他验证，如类型，或者它们是必需的，只需在那里添加逻辑：

class BaseClass(object):
    def __init__(self, classtype):
        self._type = classtype

def ClassFactory(name, argnames, BaseClass=BaseClass):
    def __init__(self, **kwargs):
        for key, value in kwargs.items():
            # here, the argnames variable is the one passed to the
            # ClassFactory call
            if key not in argnames:
                raise TypeError("Argument %s not valid for %s" 
                    % (key, self.__class__.__name__))
            setattr(self, key, value)
        BaseClass.__init__(self, name[:-len("Class")])
    newclass = type(name, (BaseClass,),{"__init__": __init__})
    return newclass

这就是这样的，例如：

>>> SpecialClass = ClassFactory("SpecialClass", "a b c".split())
>>> s = SpecialClass(a=2)
>>> s.a
2
>>> s2 = SpecialClass(d=3)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 8, in __init__
TypeError: Argument d not valid for SpecialClass

我看到你要求在命名范围中插入动态名称 - 现在， 这在Python中不被认为是一个好习惯 - 你要么具有变量名称，在编码时已知，要么在数据中 - 在运行时学到的名称更多“数据“比”变量“ -

因此，您可以将类添加到字典中并从那里使用它们：

name = "SpecialClass"
classes = {}
classes[name] = ClassFactory(name, params)
instance = classes[name](...)

如果你的设计绝对需要名称进入范围，只需执行相同的操作，但使用globals()调用返回的字典而不是任意字典：

name = "SpecialClass"
globals()[name] = ClassFactory(name, params)
instance = SpecialClass(...)

（类工厂函数确实可以在调用者的全局范围内动态插入名称 - 但这更糟糕的做法，并且在Python实现中不兼容。这样做的方法是获取调用者的执行帧，通过sys._getframe（1）并在其f_globals属性中设置框架全局字典中的类名称。

更新，tl;博士：这个答案已经变得很流行，对问题机构来说还是非常具体的。 关于如何在Python中“从基类动态创建派生类”的一般答案是对type传递新类名的简单调用，带有基类的元组和用于新类的__dict__体 - 如下所示：

>>> new_class = type("NewClassName", (BaseClass,), {"new_method": lambda self: ...})

更新
任何需要这个的人都应该检查dill项目 - 它声称能够像pickle一样对普通对象进行pickle和unpickle类，并且在我的一些测试中已经活过了它。

Answer 2

type()是创建类（特别是子类）的函数：

def set_x(self, value):
    self.x = value

SubClass = type('SubClass', (BaseClass,), {'set_x': set_x})
# (More methods can be put in SubClass, including __init__().)

obj = SubClass()
obj.set_x(42)
print obj.x  # Prints 42
print isinstance(obj, BaseClass)  # True