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獲取類中所有聲明或類型化的參數(shù)

本文旨在提供一種使用 python 反射機制獲取類及其父類中所有聲明或類型化的參數(shù)的方法。通過結(jié)合 inspect.get_annotations 和類的 __mro__ 屬性，我們可以提取包括父類在內(nèi)的所有類型注解，并將其組織成一個易于使用的字典。本文提供詳細的代碼示例和解釋，幫助讀者理解和應用這一技術。

使用 inspect.get_annotations 和 mro 獲取參數(shù)類型信息

Python 的 inspect 模塊提供了強大的反射功能，其中 inspect.get_annotations 函數(shù)可以獲取指定對象的類型注解。類的 __mro__ 屬性則包含了類的繼承關系，即方法解析順序（Method Resolution Order）。結(jié)合這兩個工具，我們可以遍歷類的繼承鏈，提取所有父類的類型注解。

以下是一個示例代碼：

import inspect from typing import Any, Optional, Dict  class Parent:     parent_param: str     parent_default: Optional[str] = None      @classmethod     def find_params_meta(cls) -> Dict[str, Any]:         params_meta = {}         for c in reversed(cls.__mro__):             if hasattr(c, '__annotations__'):                 for k, v in inspect.get_annotations(c).items():                     if k not in params_meta: # 避免子類覆蓋父類同名參數(shù)的類型信息                         params_meta[k] = {"types": [v]}                         if hasattr(cls, k) and getattr(cls, k) != inspect._empty:                             params_meta[k]["default"] = getattr(cls, k)         return params_meta   class Child(Parent):     child_param: str     _params_meta: Optional[Dict[str, Any]] = None      def __init__(self, parent_param: str, child_param: str):         self._params_meta = self.find_params_meta()         self.child_param = child_param         self.parent_param = parent_param      def __getattr__(self, name):         # 模擬未初始化的屬性訪問         raise AttributeError(f"'{type(self).__name__}' object has no attribute '{name}'")  # 實例化對象并打印結(jié)果 child_instance = Child("parent param", "child param") print(child_instance._params_meta)  # 斷言 expected_result = {     "parent_param": {"types": [str]},     "parent_default": {"types": [str, type(None)], "default": None},     "child_param": {"types": [str]}, }  assert child_instance._params_meta == expected_result

代碼解釋：

Parent 類和 Child 類： 定義了父類 Parent 和子類 Child，包含類型注解的類屬性。
find_params_meta 方法： 這是一個類方法，用于獲取類及其父類的類型注解。
cls.__mro__： __mro__ 屬性返回一個包含類及其所有父類的元組，按照方法解析順序排列。使用 reversed 反轉(zhuǎn)這個順序，確保子類的類型信息優(yōu)先。
inspect.get_annotations(c)： 獲取每個類 c 的類型注解，返回一個字典。
類型信息合并: 遍歷父類鏈時，將父類的類型信息合并到 params_meta 中。如果子類定義了與父類同名的參數(shù)，則子類的類型信息優(yōu)先。
默認值獲取： 檢查類屬性是否有默認值，如果有則添加到結(jié)果字典中。
__getattr__ 方法： 為了模擬問題描述中“未實例化屬性”的場景，重寫了 __getattr__ 方法，當訪問不存在的屬性時拋出 AttributeError。

運行結(jié)果：

{'parent_param': {'types': [<class 'str'>]}, 'parent_default': {'types': [<class 'str'>, <class 'NoneType'>], 'default': None}, 'child_param': {'types': [<class 'str'>]}

注意事項

類型覆蓋： 在繼承關系中，如果子類重新定義了父類的屬性，并且類型注解不同，則子類的類型注解會覆蓋父類的類型注解。
性能： 使用反射可能會影響性能，特別是在頻繁調(diào)用的場景中。可以考慮緩存結(jié)果以提高性能。
兼容性： inspect.get_annotations 是 Python 3.9 引入的，如果需要兼容更早的版本，可以使用 typing.get_type_hints。