我如何封装 class 的私有可变 object，以便它可以通过不可变的 object 公开其属性？

Question

更具体地说，我正在设计一个 Downloader Class，它的成员变量是对一组 DownloadItem 对象的引用，该对象表示用户想要通过 .network 下载的资源。 这个想法是下载器 object 将处理有关连接到托管资源的服务器、获取文件数据/元数据和写入磁盘的详细信息，同时在查询时还会公开 DownloadItems 的 state。

DownloadItem 存储有关文件的信息，例如文件名、URL、文件大小等，以及其他元数据，例如状态、进度、下载开始时间等。其中一些信息在实例化之前是未知的，因此 class 本身应该是可变以允许下载器 object 修改它，但只有创建它的下载器 object。

简而言之，我希望 DownloadItem 的属性可以通过 Downloader object 访问，如下所示：

> DownloaderObj = Downloader()
> unique_id = DownloaderObj.download(url='https://path/to/resource', start_inmediate=False)
> print(DownloaderObj._download_queue)
  [<Class: DownloadItem url: https://path/to/resource filesize: -1>]
> DownloaderObj.start_download(unique_id)  # Handler thread updates metadata on the background
> print(DownloaderObj.get_download_by_id(unique_id).filesize)
  1024
> DowloaderObj.get_download_by_id(unique_id).filesize = 1024 # Should raise NotAllowed exception

如果我想稍后扩展 DownloadItem class 以支持其他字段，那么在 Downloader class 中可能有很多样板代码公开了这些属性，但这增加了两个类之间的耦合并使 class 的可维护性降低。 关于如何实现这一目标的任何想法或想法？

旁注：这个问题主要是为了我自己学习 OOP 模式和设计选择，所以请随意批评并尽可能多地添加上下文。

我尝试做类似的事情：

class InmutableWrapper:
    def __init__(self, obj):
        self._obj = obj

    def __getattr__(self, val):
        return self._obj.__getattr__(val)

然后在调用 Downloader.get_download_by_id() 时返回 InmutableDownloadItemObj = InmutableWrapper(DownloadItemObj) 但我仍然可以进行分配，这将在查询属性时反映出来：

> print(Downloader.get_download_by_id(unique_id).filesize)
  1024
> Downloader.get_download_by_id(unique_id).filesize = 2    # Assigment goes through
> print(Downloader.get_download_by_id(unique_id)._obj.filesize) # Underlying object remains unchanged
  1024 
> print(Downloader.get_download_by_id(unique_id).filesize)
  2

Answer 1

实现此目的的一种方法是使用代理模式。 代理模式是一种结构设计模式，它为另一个 object 提供代理或占位符 object 并控制对其的访问。

在这种情况下，您可以创建一个代理 class 来包装 DownloadItem object 并公开其属性。 代理 class 应具有获取和设置 DownloadItem object 属性的方法，但不应允许对 DownloadItem object 本身进行任何直接分配。

例如：

class DownloadItemProxy:
    def __init__(self, download_item):
        self._download_item = download_item

    def get_filesize(self):
        return self._download_item.filesize

    def set_filesize(self, filesize):
        self._download_item.filesize = filesize

然后，在 Downloader class 中，您可以返回 DownloadItemProxy class 的实例，而不是 DownloadItem object 本身。 这样，Downloader class仍然可以访问和修改DownloadItem object，但是Downloader class的用户将只能通过代理访问和修改DownloadItem object的属性。 希望这有所帮助。