Pythonic多重继承生成自定义类集合

Question

我的Python代码中有两个类树：

       BaseComponent                      BaseSeries
      /      |      \                          |
Resistor Capacitor Inductor                 ESeries

BaseSeries类树实现首选数，例如E-series，并生成一对幂之间的值集（例如，对于指数在1到3之间的E3序列，[1.0, 2.2, 4.7, 10, 22, 47, 100, 220, 470]）。你知道吗

默认情况下，ESeries和BaseSeries的任何其他实例创建float对象序列。我想使用这些类来创建Resistor、Capacitor和Inductor对象序列。理想情况下，单独的Resistor、Capacitor、Inductor和ESeries类将保持其自身的可用性（即，不依赖于由其他类实现的方法）。你知道吗

这听起来像是一个多重继承的工作，但我有点困惑如何在Python（3）中最好地实现它。理想情况下，我只想定义如下：

class ResistorESeries(Resistor, ESeries):
    pass

class CapacitorESeries(Capacitor, ESeries):
    pass

class InductorESeries(Inductor, ESeries):
    pass

为了创建产生电阻器、电容器和电感器序列的类，但是我不知道如何最好地告诉BaseSeries实例来创建类型为Resistor、Capacitor和Inductor的对象。我能想到两种方法，但我不能决定哪一种是最好的，我有一种感觉，有一种更简单，更具Python的方法，我错过了：

1. 具有BaseSeries包含指向由构造函数、子类中的类变量（例如Resistor.ELEMENT_TYPE = Resistor）或子类提供的抽象属性设置的元素类型（例如Resistor）的属性或变量：

   class BaseSeries(object):
       ...
       def elements(self):
           # loop over numbers in this series
           for v in self.values():
               yield self.element_type(v)
   
       @property
       @abc.abstractmethod
       def element_type(self):
           return NotImplemented
   
   class ESeries(BaseSeries):
       ....
   
   class BaseComponent(object):
       ...
       @property
       def element_type(self):
           return self
   
   class Resistor(BaseComponent):
       ...
   
   class ResistorESeries(Resistor, ESeries):
       # now BaseSeries' `element_type` property is provided by `BaseComponent`
       pass
   

   这意味着ESeries不能单独用作具体的对象，因为它没有实现这个不理想的属性/变量。

2. 在BaseSeries中创建元素时使用self，其中self将引用所需元素，只要Resistor位于方法解析顺序的前面：

   class BaseSeries(object):
       ...
       def elements(self):
           # loop over numbers in this series
           for v in self.values():
               # self here would refer to `Resistor` in
               # `ResistorESeries` instances
               yield self(v)
   
   class ESeries(BaseSeries):
       ....
   
   class BaseComponent(object):
       ...
   
   class Resistor(BaseComponent):
       ...
   
   class ResistorESeries(Resistor, ESeries):
       pass
   

这样做的缺点是，在ESeries的实例中，没有用作mix-in，self将引用自身，它不支持正确的__init__签名。你知道吗

那么，有没有人知道如何以一种Pythonic的方式最好地做到这一点，并且能够最大限度地重用自己的类？你知道吗

Answer 1

您可能在这里混合了一些概念——特别是“实例”和“类”——您的示例调用确实很复杂。你知道吗

我无法从您的设计中理解为什么BaseComponent树上的类需要沿着BaseSeries树继承：组件类型不能只是BaseSeries类上的一个属性吗？你知道吗

这只是使用class属性的问题，在您第一次尝试时建议的代码中，使用一个平淡无奇的if语句。你知道吗

class BaseSeries:
   component = None

    def elements(self):
        # loop over numbers in this series
        for v in self.values():
            yield self.component(v) if self.component else v

class Capacitor(BaseComponent):
   ...


class CapacitorSeries(BaseSeries):
   component = Capacitor

如果你认为你需要多重继承，你可以按照你的想法使用一个属性，并在那里使用相同的“If”语句。但是如果这两个层次结构都是这样的，我不明白为什么要强制使用多重继承，仅仅因为语言允许。你知道吗

也许您更喜欢另一种方式：组件树上的工厂方法，它将把一个ESeries类作为输入，并从中提取值。。。你知道吗

不管怎么说，您并没有弄清楚类和实例的区别。您是否需要一种方法来生成
的几个子类 “电容器系列”，每个等级的值不同？ 或者你只需要“电容器”的实例，每一个都有不同的价值产生的系列？你知道吗

class BaseComponent:
    ...
    @classmethod
    def series_factory(self, series):
          for value in series.values():
                yield self.__class__(value)

当然，对于您声明的所有内容，可能都需要类的用例，包括一系列类的工厂，但是您在代码片段中使用self作为可调用项，这表明您对此的立场并不坚定。你知道吗

在这种情况下，首先，您需要所有方法来正确使用super。即使它们不应该跨两个层次结构存在，使用super也只会调用超类上的适当方法。但是对于像__init__这样的方法，这只是需要的。你知道吗

如果您使用super设计一个合适的__init__方法，并且总是使用命名参数，那么您的第二个策略将开箱即用，只需修复实例化调用（对self(v)以外的对象）。使用命名参数并将剩余的参数传递给super将确保树中的每个类都使用这些参数所需的内容—当Python到达层次结构的根并调用object的__init__时，就没有剩余的参数了

class BaseSeries:
    def __init__(self, value_min, value_max, **kwargs):
         self.value_min = value_min
         selfvalue_max = value_max
         super().__init__(**kwargs)

    def elements(self):
        # loop over numbers in this series
        for v in self.values():
            yield self.__class__(value_min = self.value_min, value_max=self.value_max, value=value)

class BaseComponent:
    def __init__(self, value, **kwargs):
         self.value = value

...

class CapacitorESeries(Capacitor, Eseries):
    pass