在运行时更改python mro

debugcn 发表于 Dev

迪尔伯特

我发现自己处于一种不寻常的情况下，我需要在运行时更改类的MRO。

代码：

class A(object):
    def __init__(self):
        print self.__class__
        print "__init__ A"
        self.hello()

    def hello(self):
        print "A hello"

class B(A):
    def __init__(self):
        super(B, self).__init__()
        print "__init__ B"
        self.msg_str = "B"
        self.hello()

    def hello(self):
        print "%s hello" % self.msg_str

a = A()
b = B()

可以预料，由于__init__A的方法（从B调用）会调用B hello，而B在属性存在之前尝试访问该属性，因此这将失败。

问题是我无法进行更改：

B必须是A的子类
不能更改
A和B都需要一个hello方法
B不能在调用super之前初始化其他属性 __init__

我确实通过在运行时更改MRO来从概念上解决了这一问题。简而言之，在B期间__init__，但在调用super之前__init__，将更改MRO，以便首先搜索A的方法，从而调用Ahello而不是B的方法（因此失败）。

问题是MRO是只读的（在类运行时）。

还有另一种方法可以实现吗？还是可能有一个完全不同的解决方案（仍然遵守上述约束）？

迪尔伯特

如果您不受问题中提到的约束的约束，则建议使用其他提供的答案。否则，我们需要踏入mro hack和metaclass领域。

一番阅读之后，我发现您可以使用元类来更改类的mro。

但是，这是在类创建时，而不是在对象创建时。轻微修改是必要的。

元类提供了mro我们重载的方法，该方法在类创建期间__new__调用（元类的调用）以产生__mro__属性。

该__mro__属性不是普通属性，因为：

它是只读的
它是在元类__new__调用之前定义的

但是，mro当更改类的基数时，似乎重新计算了（使用该方法）。这构成了黑客攻击的基础。

在信中：

子类（B）是使用元类（change_mro_meta）创建的。此元类提供：
- 重载的MRO方法
- 更改__mro__属性的类方法
- 类属性（change_mro），用于控制mro行为

至于提到，修改类的MRO，而在它__init__不是线程安全的。

以下内容可能会打扰一些观众。建议观看者谨慎。

骇客：

class change_mro_meta(type):
    def __new__(cls, cls_name, cls_bases, cls_dict):
        out_cls = super(change_mro_meta, cls).__new__(cls, cls_name, cls_bases, cls_dict)
        out_cls.change_mro = False
        out_cls.hack_mro   = classmethod(cls.hack_mro)
        out_cls.fix_mro    = classmethod(cls.fix_mro)
        out_cls.recalc_mro = classmethod(cls.recalc_mro)
        return out_cls

    @staticmethod
    def hack_mro(cls):
        cls.change_mro = True
        cls.recalc_mro()

    @staticmethod
    def fix_mro(cls):
        cls.change_mro = False
        cls.recalc_mro()

    @staticmethod
    def recalc_mro(cls):
        # Changing a class' base causes __mro__ recalculation
        cls.__bases__  = cls.__bases__ + tuple()

    def mro(cls):
        default_mro = super(change_mro_meta, cls).mro()
        if hasattr(cls, "change_mro") and cls.change_mro:
            return default_mro[1:2] + default_mro
        else:
            return default_mro

class A(object):
    def __init__(self):
        print "__init__ A"
        self.hello()

    def hello(self):
        print "A hello"

class B(A):
    __metaclass__ = change_mro_meta
    def __init__(self):
        self.hack_mro()
        super(B, self).__init__()
        self.fix_mro()
        print "__init__ B"
        self.msg_str = "B"
        self.hello()

    def hello(self):
        print "%s hello" % self.msg_str

a = A()
b = B()

一些注意事项：

的hack_mro，fix_mro而recalc_mro方法是staticmethods到元类，但classmethods到类。它做到了这一点，而不是多重继承，因为我想将mro代码分组在一起。

该mro方法本身通常返回默认值。在黑客条件下，它将默认mro的第二个元素（直接父类）附加到mro，从而使父类首先在子类之前看到自己的方法。

我不确定此黑客的可移植性。它已在Windows 7 64bit上运行的64bit CPython 2.7.3上进行了测试。

不用担心，我敢肯定这不会在某个地方的生产代码中结束。

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