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如何创建一个Python类，它是另一个类的子类，但未通过issubclass和/或isinstance测试？

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如何创建一个Python类，它是另一个类的子类，但未通过issubclass和/或isinstance测试？,python,Python,我知道这可能是个糟糕的设计，但我遇到过这样的情况：我需要动态创建类基的子类派生，并使派生的实例在发行类（派生，基）或isinstance（派生对象，基）检查中失败（即返回False） 我尝试了很多方法，但都没有成功： 在派生的（）中创建名为\uuuuu类的属性。这只能用于使检查返回True 重写Base的\uuuu实例检查\uuuuuuuu和\uuuuuuuuuu子项检查\uuuuuuuuu方法。这不起作用，因为CPython仅在常规检查返回False时调用这些方法 在\uuuu init\u

我知道这可能是个糟糕的设计，但我遇到过这样的情况：我需要动态创建类
基
的子类
派生
，并使
派生
的实例在
发行类（派生，基）
或
isinstance（派生对象，基）
检查中失败（即返回
False
）

我尝试了很多方法，但都没有成功：


    

  • 在
    派生的
    （）中创建名为
    \uuuuu类
    的属性。这只能用于使检查返回
    True
    • 

  • 重写
    Base
    的
    \uuuu实例检查\uuuuuuuu
    和
    \uuuuuuuuuu子项检查\uuuuuuuuu
    方法。这不起作用，因为CPython仅在常规检查返回
    False
    时调用这些方法
    • 

  • 在
    \uuuu init\uuuuu
    期间分配
    \uuuuu class\uuuuuuu
    属性。Python 3.6+中不再允许这种情况
    • 

  • 制作
    派生的
    子类
    对象
    ，并将其所有属性和方法（包括特殊方法）分配给
    Base的属性和方法
    。这不起作用，因为某些方法（例如，
    \uuu init\uu
    ）不能在不是
    Base
    子类的实例上调用
    • 


这可以用Python实现吗？该方法可以是特定于解释器的（代码仅在CPython中运行），并且只需要针对Python版本3.6+




为说明此需求的潜在用途，请考虑以下函数：


def map_structure(fn, obj):
    if isinstance(obj, list):
        return [map_structure(fn, x) for x in obj]
    if isinstance(obj, dict):
        return {k: map_structure(fn, v) for k, v in obj.items()}
    # check whether `obj` is some other collection type
    ...
    # `obj` must be a singleton object, apply `fn` on it
    return fn(obj)



def map_structure(fn, obj):

    if isinstance(obj, NotMapped):
        return obj
    # special-case container types etc.
    ...
    return fn(obj)


该方法将
map
推广到处理任意嵌套结构。但是，在某些情况下，我们不希望遍历某个嵌套结构，例如：


# `struct` is user-provided structure, we create a list for each element
struct_list = map_structure(lambda x: [x], struct)
# somehow add stuff into the lists
...
# now we want to know how many elements are in each list, so we want to
# prevent `map_structure` from traversing the inner-most lists
struct_len = map_structure(len, struct_list)


如果可以实现上述功能，则可以将上述内容更改为：


pseudo_list = create_fake_subclass(list)
struct_list = map_structure(lambda x: pseudo_list([x]), struct)
# ... and the rest of code should work


重写
Base
的
\uuuu实例检查\uuuuuuuu
和
\uuuuuuuuuu子项检查\uuuuuuuuu
方法。这不起作用，因为CPython仅在常规检查返回
False
时调用这些方法

这种说法是一种误解。这些钩子是在元类上定义的，而不是在基类（）上定义的

类元（类型）：
...     定义实例检查（自身，实例）：
...         打印（“instancecheck”、self、instance）
...         返回错误
...     定义子类检查（自我，子类）：
...         打印（“子类检查”，自我，子类）
...         返回错误
...
>>>类基（元类=元）：
...     通过
...
>>>派生类（基）：
...     通过
...
>>>obj=派生的（）
>>>isinstance（对象，基础）
实例检查
假的
>>>issubclass（派生的，基本的）
子项检查
假的


请注意CPython性能优化，这些优化会阻止在某些特殊情况下调用自定义实例检查挂钩（有关详细信息，请参阅）。特别是，当存在精确匹配时，您可能不会因为出现异常而对
isinstance（obj，Derived）
的返回值进行强制保护


作为最后一点，我同意评论者的观点，这听起来不是一个很有前途的设计。在这种情况下，你应该考虑使用构造函数来继承。
正如其他人指出的：使用构图。

创建一个未递归映射的类：


class NotMapped:
    pass


然后使用composition并从中派生类：


class Derived(NotMapped):
    pass


然后在函数开头添加一个案例：


def map_structure(fn, obj):
    if isinstance(obj, list):
        return [map_structure(fn, x) for x in obj]
    if isinstance(obj, dict):
        return {k: map_structure(fn, v) for k, v in obj.items()}
    # check whether `obj` is some other collection type
    ...
    # `obj` must be a singleton object, apply `fn` on it
    return fn(obj)



def map_structure(fn, obj):

    if isinstance(obj, NotMapped):
        return obj
    # special-case container types etc.
    ...
    return fn(obj)



将它与多重继承一起作为一种混合使用。为容器类型创建方便的构造函数，以便NotMapping（[1,2,3]）按预期工作
 是的，那是个糟糕的设计。您可能应该以某种方式使用组合，您要求的是没有接口继承的实现继承（或者至少是Python与接口继承最接近的近似）。这是一个完美的合成用例。如果对象不应该像
列表
那样迭代，那么它就不是
列表
。简单明了。将其列为一个列表违反了duck类型、Liskov替换以及其他原则。您是否尝试过向实现
\uu\u instancecheck\uuu
的基础添加元类？感谢您给出的精彩答案！还有一个问题：是否可以将元类动态添加到现有类（包括内置类）？这是不可能的（如果已经创建了类，则修改元类没有多大意义，因为元类的主要职责是自定义类创建）。对于用户定义的类型，您可以动态地monkeypatch实例检查和子类检查方法本身，但您当然不能对内置类型执行此操作。