如何创建不在子类间共享的类变量？

Question

我需要使用一些变量，这些变量在一个类的不同实例之间是共享的。所以，类变量看起来很合适。但是，这些类变量在子类之间也是共享的，这一点我希望避免。

问题是这样的：

class Parent(object):
    a=[]

class Child(Parent):
    pass

print(Child.a is Parent.a) # => True # Need to avoid this

这是我尝试解决的方法：

1. 可以通过在子类中重新声明父类的类变量来“遮蔽”它，但这样做仍然可能会删除子类的“a”变量，这样子类的“a”又会指向父类的“a”。

   class Parent(object):
       a=[]
   
   class Child(Parent):
       a=[] # Works, but delete-able.
   
   print(Child.a is Parent.a) # => False # Works
   del Child.a
   print(Child.a is Parent.a) # => True # Breaks again
   

2. 和之前的方法类似，但通过元类添加“a”，这样看起来更好。

   class meta(type):
       def __new__(cls, name, base, clsdict):
               temp_class = type.__new__(cls, name, base, clsdict)
               temp_class.a=[]
               return temp_class
   class Parent(object):
       __metaclass__=meta
   
   class Child(Parent):
       pass
   
   print(Child.a is Parent.a) # => False # Works
   del Child.a
   print(Child.a is Parent.a) # => True # Breaks again
   

但是这些方法都没有解决“可能删除子类的类变量”的问题。

有没有办法为类变量设置某种描述符，使得删除变得不可能？如果没有，解决这个问题的好方法是什么呢？

Answer 1

要让一个类的属性只对这个类自己可用，而不让子类访问，可以在属性前面加上两个下划线“__”。这就叫做“类私有成员”或者“类私有引用”。

在下面的例子中，__update 是在 Mapping 类里面的，但在子类里是找不到的。

class Mapping:
    def __init__(self, iterable):
        self.items_list = []
        self.__update(iterable)

    def update(self, iterable):
        for item in iterable:
            self.items_list.append(item)

    __update = update   # private copy of original update() method

class MappingSubclass(Mapping):

    def update(self, keys, values):
        # provides new signature for update()
        # but does not break __init__()
        for item in zip(keys, values):
            self.items_list.append(item)

来源: Python 类文档

这里是原始代码。注意，Child 类并没有继承父类的 __a 属性。

还要注意，Child 的 实例对象 也没有继承 __a 属性。这个 __a 属性是父类和它的实例的私有属性，子类是无法继承的。

源代码

class Parent(object):
    __a = []

class Child(Parent):
    def check(self):
        print self.__a  # raises exception, __a is in Parent only, not in self

try:
    print(Child.__a is Parent.__a)
except AttributeError as exc:
    print exc
print
try:
    Child().check()
except AttributeError as exc:
    print exc

输出结果

type object 'Child' has no attribute '__a'

'Child' object has no attribute '_Child__a'