如何处理父类和子类的情况

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数据工程师

提问于 2025-04-14 16:43

问题描述：

我有成百上千个.py文件，这些文件定义了pydantic的模式。突然之间，我需要把空字符串当作None来处理。我希望在所有文件中做的改动尽量少。

我采取的做法：

我创建了一个继承类，像这样：

class ConstrainedStr(str):
        @classmethod
def __get_validators__(cls):
    yield cls.validate

@classmethod
def validate(cls, v: str, field: Field) -> Optional[str]:
    v = v.strip()
    if v == "":
        return None
    return v

然后，在所有的.py文件中，我只添加了一条导入语句：

from package.module import ConstrainedStr as str

幸运的是，第一次尝试就成功了。但我遇到了一个问题，我有一个函数：

用户文件：

from package.module import ConstrainedStr as str

def validate(cls, value:str): //sample value 'asd'
    if isinstance(value, str):
        validation_rule()

在这里，这个条件判断失败了。

问题

我怎么才能避免大改动来实现这个？有没有办法？
为什么那个isinstance检查失败了？ConstrainedStr也是一个str，对吧？我的理解错了吗？

当我进一步深入研究时，只是为了理解第二个问题的行为，我发现了以下内容。

type(ConstrainedStr)

返回 type<class>。

`type('123')`

返回 type<str>

但是当我检查builtins包时，发现str也是一个类。但type函数返回str的类型是str，而对于ConstrainedStr却返回class。所以，我的第二个问题就出现了。

另一个例子：

class A(int):
    pass

isinstance(2, A)
# False

这就是我的第二个问题。

代码重构面向对象编程继承数据验证类型检查 pydantic 空字符串处理类与实例

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当一个子类的实例被创建时，它自动也成为了父类的实例，但反过来就不一定成立。这就像每只猫都是哺乳动物，但并不是每个哺乳动物都是猫。

同样，因为 ConstrainedStr 是 str 的子类，所以 ConstrainedStr 的实例自动也是 str 的实例。但是，反过来就不成立，比如 'asd' 这个 str 的实例就不能自动被认为是 ConstrainedStr 的实例。

如果你想让反向的实例检查也成立，可以通过在元类中定义 __instancecheck__ 来定制 isinstance 的行为。同时，通过定义 __subclasscheck__ 来定制 issubclass，以保持这些关系的一致性。

为了实现你想要的行为，你自定义的 __instancecheck__ 应该在给定的实例是任何父类的实例时返回 True：

class SubstitutableMeta(type):
    def __instancecheck__(cls, instance):
        return any(isinstance(instance, base) for base in cls.__bases__)

    def __subclasscheck__(cls, subclass):
        return any(issubclass(subclass, base) for base in cls.__bases__)

class ConstrainedStr(str, metaclass=SubstitutableMeta):
    pass

print(isinstance('asd', ConstrainedStr)) # outputs True

回答于 2025-04-14 由 Python大师

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