有没有办法动态创建子类？

Question

我正在制作一个游戏，里面有一个比较复杂的方法来创建游戏角色。

当加载一个关卡时，加载的代码会读取一堆YAML文件，这些文件里包含了各种不同单位的属性。通过这些YAML文件，它会创建一个叫做EntityResource的对象。这个EntityResource对象是生成新单位时的信息来源，算是权威的资料。这样做有两个目的：

1. 通过对YAML文件输出进行哈希检查，来防止作弊。
2. 通过让所有单位的信息来自一个权威的来源，来帮助调试。

这些EntityResource对象接着会被传入一个EntityFactory对象，以生成特定类型的单位。

我的问题是：有没有办法根据读取的YAML文件内容动态创建EntityResource的子类？

另外，我希望这些从YAML文件派生的子类都能被分配一个单例元类。这样做有什么注意事项吗？

Answer 1

当我听到“动态创建子类”时，我理解为“创建一些在运行时表现不同的对象”，这其实是关于配置的问题。

你有没有什么需求，是通过简单读取一些数据，然后创建一个对象，根据这些数据决定它的行为，无法满足的呢？

这里有个比喻：我很能干——无论你给我什么宜家家具，我都能组装起来。但我每次并不是变成一个不同的人，我只是同一个能干的人，阅读不同的图纸，寻找不同种类的螺丝和木头。这就是我认为在这里使用子类并不是自然解决方案的原因。

Answer 2

你可以随时创建子类，但这并不意味着你应该这样做。无论如何，我会提供一种机制来实现。

每个类都有一个bases属性，它告诉你这个类的继承关系：

class Animal(object):
    pass

class Dog(Animal):
    pass

print Animal.__bases__
print Dog.__bases__
# prints:
#(<type 'object'>,)
#(<class '__main__.Animal'>,)

所以，__bases__ 是一个包含“继承基础”的元组。你可以替换这个元组（因为它是元组，所以你不能“添加”或“删除”其中的元素，元组是不可变的）。举个例子，假设你有一个“混入类”，它为某些动物子类添加功能，但对其他子类则没有：

class Animal(object):
    pass

class Dog(Animal):
    pass

class Cat(Animal):
    pass

class TalkMixin(object):
    def talk(self):
        print("I talk like a {0}".format(self.__class__.__name__))

if __name__ == "__main__":

    dog = Dog()
    cat = Cat()

    try:
        dog.talk() 
        cat.talk()
    except AttributeError:
        print("Great - the program raised AttributeError, as expected")

    # now, add the MixIn to the class "Dog", but not to the class
    # "Cat" - do this on the fly:
    old_dog_bases = Dog.__bases__
    Dog.__bases__ = (Animal, TalkMixin)

    # this should be successful!
    dog.talk()

    try:
        cat.talk()
    except AttributeError:
        print("As expected, cat.talk() raised AttributeError")

    # now do the same (add the mixin dynamically - via inheritance) to
    # the Cat
    old_cat_bases = Cat.__bases__
    Cat.__bases__ = (Animal, TalkMixin)

    # this should be successful!
    cat.talk()

    # Now, remove the mixin (drop from the inheritance) for both cats
    # and dogs:
    Dog.__bases__ = old_dog_bases
    Cat.__bases__ = old_cat_bases

    try:
        dog.talk()
        cat.talk()
    except AttributeError:
        print("as expected, they can no longer talk")

这会产生以下输出：

Great - the program raised AttributeError, as expected
I talk like a Dog
As expected, cat.talk() raised AttributeError
I talk like a Cat
as expected, they can no longer talk

很多人认为混入类是有害的，可能他们说得对！你可以想象，如果你搞乱了bases属性，你的程序基本上就毁了。所以，虽然你可以动态地改变一个对象的继承关系，但这并不意味着你应该这样做（可能更好的选择是抽象类或概念实现？）

Answer 3

我不确定这是不是你想要的，但你可以用 type 来动态创建子类：

SubClass = type('SubClass', (EntityResource,), {})

补充一下：要理解 type 是怎么工作的，你只需要把你写类的方式转换成 type 的调用方式。比如，如果你想写类似这样的代码：

class SubClass(EntityResource):
    A=1
    B=2

那么，这就可以转换成：

 SubClass = type('SubClass', (EntityResource,), {'A': 1, 'B': 2})

其中：

• 第一个参数就是类的名字
• 第二个参数是父类的列表
• 第三个参数是一个字典，用来初始化类的对象。这不仅包括类的属性，还包括方法。