了解所有基类的实现

Question

问题：

我正在尝试用python为blender3d创建一个插件来模拟boids粒子系统，这个插件非常复杂，将从头开始。你知道吗

这是我第三次尝试为它设计可维护的代码结构。你知道吗

我试着提出pythonic设计，允许快速原型化不同种类的粒子相互作用，这样我就可以创建一个新的粒子实现，并让它与系统中的其他粒子相互作用。你知道吗

参见示例：

class ParticleSystem:
    def __init__(self):
        self.particles = []

    def add_particle(self, particle):
        self.particles.append(particle)

    def step_frame(self, speed):
        for p in self.particles:
            p.step(speed)


 class Particle:
    def __init__(self, system)
        self.location = Vector(0,0,0)
        self.system = system

    def step(speed):
        for particle in self.system.particles:
            #random interatcion formula
            self.location = particle.location + self.location


system = ParticleSystem()

p = Particle(system)
system.add_particle(p)

正如你所看到的，这是我最好的方法，但是当我有多类粒子，我必须把系统传递给粒子，然后再把粒子传递给系统时，它变得非常混乱。你知道吗

问题

有没有一种方法可以让我检测类实现的创建，比如：Class Baseball(Particle):，让系统类知道所有现有的类型，这样我就可以调用system.create_baseball(location)？你知道吗

Answer 1

最简单的方法可能是使用Particle的__subclasses__方法。你知道吗

你可以这样定义ParticleSystem：

class ParticleSystem(object):

    def __init__(self):
        self.particles = []

    def create_particle(self, particle_type, location):
        if particle_type in (cls.__name__ for cls in Particle.__subclasses__()):
            p = eval(particle_type)(self)
            p.location = location
            self.particles.append(p)
        else:
            raise TypeError("{} is not a subclass of Particle".format(particle_type))

也就是说，避免让不同的类知道彼此的内部工作原理通常是个好主意。ParticleSystem真的需要知道Particle的所有子类吗（更好的是，每个粒子都需要知道它所在的系统吗？）？还是只需要一种简单的方法来实例化新的Particle对象？如果您只是需要后者，您可以使用simple factory method。你知道吗

注意：使用eval通常有点鲁莽，但是因为它受到in Particle.__subclasses__()条件的保护，所以应该可以。你知道吗