想更快的写完代码？dataclass 来帮你！

Myth丶恋晨 2022-09-17 03:23 138阅读 0赞

Python 3.7 增加了一个标准库 dataclasses，里面有个装饰器叫 dataclass，非常实用，可以大大提升代码的可读性，最重要的是它让你少写很多代码，从而大大节省你的时间，今天就来说说为什么你需要 dataclass。

假如你正在为一个评论系统编写代码，你新建了一个类，定义了几个成员变量，并为其编写了 init、repr 等魔术方法，代码如下：

为了不能发表重复的评论，你为此编写了 `__eq__`，`__ne__`，为了支持评论的排序，你还编写了 `__lt__`，`__gt__`，`__le__`，`__ge__`，为了让对象可以被 hash，你还增加了 `__hash__`，代码是越来越长，每个函数都用到了成员变量，如下：

class Comment:
        def __init__(self, id: int, text: str):
            self.id: int = id
            self.text: str = text
    
        def __repr__(self):
            return "{}(id={}, text={})".format(self.__class__.__name__, self.id, self.text)
    
        def __eq__(self, other):
            if other.__class__ is self.__class__:
                return (self.id, self.text) == (other.id, other.text)
            else:
                return NotImplemented
    
        def __ne__(self, other):
            result = self.__eq__(other)
            if result is NotImplemented:
                return NotImplemented
            else:
                return not result
    
        def __hash__(self):
            return hash((self.__class__, self.id, self.text))
    
        def __lt__(self, other):
            if other.__class__ is self.__class__:
                return (self.id, self.text) < (other.id, other.text)
            else:
                return NotImplemented
    
        def __le__(self, other):
            if other.__class__ is self.__class__:
                return (self.id, self.text) <= (other.id, other.text)
            else:
                return NotImplemented
    
        def __gt__(self, other):
            if other.__class__ is self.__class__:
                return (self.id, self.text) > (other.id, other.text)
            else:
                return NotImplemented
    
        def __ge__(self, other):
            if other.__class__ is self.__class__:
                return (self.id, self.text) >= (other.id, other.text)
            else:
                return NotImplemented

现在，你突然想起还要加一个字段，就是评论者的 id：author\_id，然后你不得不在每个函数里面都手动添加上这个字段，很麻烦，工作量相当于重写一个类了，如果不小心哪一个忘记添加了，这就是一个有 bug 的类。

问题是，后面还有可能增加字段或删除字段，有没有办法在我定义好类的成员变量之后，这些方法去自动更新？省的我改来改去？

有，这就是今天的 dataclass，借助于 dataclass，只需要这样就可以了：

from dataclasses import dataclass
    @dataclass(frozen=True, order=True)
    class Comment:
        id: int
        text: str = ""

代码简洁了许多，且字段后面可以加上类型提示，来增加可读性。

如果要加一个字段 author\_id，直接加就可以了，一点也不麻烦：

from dataclasses import dataclass
    @dataclass(frozen=True, order=True)
    class Comment:
        id: int
        author_id: int
        text: str = "" # 带有默认值的字段要放在后面

来验证一下：

import inspect
    from dataclasses import dataclass
    from pprint import pprint
    
    @dataclass(frozen=True, order=True)
    class Comment:
        id: int
        author_id: int
        text: str = "" # 带有默认值的字段要放在后面
    
    def main():
        comment = Comment(1,2,"I just subscribed!")
        print(comment)
        # frozen = True 表示这是不可变对象，初始化后不能重新赋值
        # comment.id = 3  # can't immutable
        print(dataclasses.astuple(comment))
        print(dataclasses.asdict(comment))
        # 如果非要修改，可以这样
        copy = dataclasses.replace(comment, id=3)
        print(copy)
        pprint(inspect.getmembers(Comment, inspect.isfunction))
    
    
    if __name__ == '__main__':
        main()

运行结果如下所示：

![5b622402ab82bcc265a5245f1567107c.png][]

从上面最后的结果可以看出，dataclass 自动给我们编写了很多魔术方法，省去了自己手动编写的麻烦。注意上述的 frozen = True 表示对象是不可变对象，初始化完成之后，不可对成员重新赋值，这一点可以应用在固定对象，不可变的配置信息等应用场景下，非常实用。

我们来看下官方文档的函数签名：

![5c1386a5a91f86ebae583c6d7c68719c.png][]

也就是说，默认情况下会为我们生成 `__init__、__repr__、__eq__` 这样的魔术方法。对应的参数传入 True 或 False 来控制那些魔术方法是否自动生成，比如说：

*  如果传入 order = True，则会生成`__lt__(), __le__(), __gt__(), __ge__()`方法。
 *  如果 eq 和 frozen 都是 True，则会生成 `__hash__` 方法

如果你仍然要自己动手写这些函数也是可以的，比如说：当你自定义了 `__init__()`时，init = x 这个参数会被忽略。

## 不想全部的字段都参与？ ##

看到这里，你已经知道 dataclass 能够自动生成<,=,>,<=和>=这些比较方法。但是这些比较方法的一个缺陷是，它们使用类中的所有字段进行比较，有没有办法让某些字段不参与比较呢？当然可以，比如说我们有一个 class，包含姓名、年龄、身高，我们不希望姓名参与比较，就可以这样写：

from dataclasses import dataclass,field
    
    @dataclass(order = True)
    class User:
        name: str = field(compare = False)
        age: int
        height: float

同样的，如果你不希望某个字段显示在 repr 中，那么可以可以指定 `field(repr = False)`。

## 最后的话 ##

本文分享了 dataclass 的基本用法，它可以大大节省我们编写或修改代码的时间，同时给予我们最大的灵活控制，不会对类产生什么副作用，推荐 Pythoneer 们用起来。如果有帮助的话，还请三连「点赞、在看、分享」支持一下，感谢阅读！

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