Python 3.7新功能之dataclass装饰器详解

前言

Python 3.7 将于今年夏天发布，Python 3.7 中将会有许多新东西：

各种字符集的改进
对注释的推迟评估
以及对dataclass的支持

最激动人心的新功能之一是 dataclass 装饰器。

什么是 Data Class

大多数 Python 开发人员编写过很多像下面这样的类：

class MyClass:
 def __init__(self, var_a, var_b):
 self.var_a = var_a
 self.var_b = var_b

dataclass 可以为简单的情况自动生成方法，例如，一个__init__接受这些参数并将其分配给自己，之前的小例子可以重写为：

@dataclass
class MyClass:
 var_a: str
 var_b: str

那么通过一个例子来看看如何使用吧

星球大战 API

可以使用 requests 从星球大战 API 获取资源：

response = requests.get('https://swapi.co/api/films/1/')
dictionary = response.json()

让我们来看看 dictionary （简化过）的结果：

{
 'characters': ['https://swapi.co/api/people/1/',… ],
 'created': '2014-12-10T14:23:31.880000Z',
 'director': 'George Lucas',
 'edited': '2015-04-11T09:46:52.774897Z',
 'episode_id': 4,
 'opening_crawl': 'It is a period of civil war.\r\n … ',
 'planets': ['https://swapi.co/api/planets/2/', … ],
 'producer': 'Gary Kurtz, Rick McCallum',
 'release_date': '1977-05-25',
 'species': ['https://swapi.co/api/species/5/',…],
 'starships': ['https://swapi.co/api/starships/2/',…],
 'title': 'A New Hope',
 'url': 'https://swapi.co/api/films/1/',
 'vehicles': ['https://swapi.co/api/vehicles/4/',…]

封装 API

为了正确地封装一个 API，我们应该创建一个用户可以在其应用程序中使用的对象，因此，在Python 3.6 中定义一个对象来包含requests对 /films/endpoint的响应：

class StarWarsMovie:
 def __init__(self,
   title: str,
   episode_id: int,
   opening_crawl: str,
   director: str,
   producer: str,
   release_date: datetime,
   characters: List[str],
   planets: List[str],
   starships: List[str],
   vehicles: List[str],
   species: List[str],
   created: datetime,
   edited: datetime,
   url: str
   ):

 self.title = title
 self.episode_id = episode_id
 self.opening_crawl= opening_crawl
 self.director = director
 self.producer = producer
 self.release_date = release_date
 self.characters = characters
 self.planets = planets
 self.starships = starships
 self.vehicles = vehicles
 self.species = species
 self.created = created
 self.edited = edited
 self.url = url

 if type(self.release_date) is str:
  self.release_date = dateutil.parser.parse(self.release_date)

 if type(self.created) is str:
  self.created = dateutil.parser.parse(self.created)

 if type(self.edited) is str:
  self.edited = dateutil.parser.parse(self.edited)

仔细的读者可能已经注意到这里有一些重复的代码。

这是使用 dataclass 装饰器的经典案例，我们需要创建一个主要用来保存数据的类，只需一点验证，所以让我们来看看我们需要修改什么。

首先，data class 自动生成一些 dunder 方法，如果我们没有为 data class 装饰器指定任何选项，则生成的方法有：__init__，__eq__和__repr__，如果你已经定义了__repr__但没定义__str__，默认情况下 Python（不仅仅是 data class）将实现返回__repr__的输出__str__方法。因此，只需将代码更改为以下代码即可实现四种 dunder 方法：

@dataclass
class StarWarsMovie:
 title: str
 episode_id: int
 opening_crawl: str
 director: str
 producer: str
 release_date: datetime
 characters: List[str]
 planets: List[str]
 starships: List[str]
 vehicles: List[str]
 species: List[str]
 created: datetime
 edited: datetime
 url: str

我们去掉了__init__方法，以确保 data class 装饰器可以添加它生成的对应方法。不过，我们在这个过程中失去了一些功能，我们的 Python 3.6 构造函数不仅定义了所有的值，还试图解析日期，我们怎样才能用 data class 来做到这一点呢？

如果要覆盖 __init__，我们将失去 data class 的优势，因此，如果要处理任何附加功能可以使用新的 dunder 方法：__post_init__，让我们看看__post_init__方法对于我们的包装类来说是什么样子的：

def __post_init__(self):
 if type(self.release_date) is str:
  self.release_date = dateutil.parser.parse(self.release_date)

 if type(self.created) is str:
  self.created = dateutil.parser.parse(self.created)

 if type(self.edited) is str:
  self.edited = dateutil.parser.parse(self.edited)

就是这样！我们可以使用 data class 装饰器在用三分之二的代码量实现我们的类。

更多好东西

通过使用装饰器的选项，可以为用例进一步定制 data class，默认选项是：

@dataclass(init=True, repr=True, eq=True, order=False, unsafe_hash=False, frozen=False)

init决定是否生成__init__ dunder 方法
repr决定是否生成__repr__ dunder方法
eq对__eq__ dunder 方法也是如此，它决定相等性检查的行为（your_class_instance == another_instance）
order 实际上创建了四种 dunder 方法，它们确定所有检查小于，and/or，大于的行为，如果将其设置为 true，则可以对对象列表进行排序。

最后两个选项确定对象是否可以被哈希化，如果你想使用你的 class 的对象作为字典键的话，这是必要的。

更多信息请参考：PEP 557 -- Data Classes

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对脚本之家的支持。