Hogyan tudhatjuk meg, hogy mely beépített típusokból nem lehet örökölni?

Az előző két bejegyzésben egy egyéni igényekre szabott Range osztályt készítettünk mint kompozíciót a beépített range típust felhasználva. Azért nem a range alosztályaként hoztuk létre a Range osztályt, mert a beépített range típusból nem lehet örökölni. Egyben jeleztük azt is, hogy nem csak a range az egyetlen ilyen beépített típus. A kérdés, hogy milyen más osztályok azok, amelyekből nem lehet örökölni.

Erre a kérdésre nem fogunk általános választ kapni a Python hivatalos dokumentációjában. Ezért vagy egyenként vizsgáljuk meg a kiszemelt osztályokat az örökölhetőség szempontjából, vagy általánosabb megoldást keresünk, amely a beépített típusokból, illetve tetszőleges modulban szereplő típusokból kiválogatja azokat, amelyekből nem lehet alosztályt létrehozni. Ez utóbbi megközelítést követjük és ebben a bejegyzésben egy erre alkalmas függvény hozunk létre, amely argumentumai a beimportált vizsgálandó modulok.

A függvény egy lehetséges definícióját láthatjuk alább. A részletes kommentek magyarázzák a működést.


import builtins, types, typing, collections.abc, abc

def non_subclassable_types(*modules):
    """Az argumentumban felsorolt nevű modulokban megkeresi azon nyilvános használatra szánt típusokat, amelyek
    nem lehetnek alaposztályok, vagyis amelyekből nem lehet altípust létehozni.
    """
    # A visszatérési értékként átadott szótár, amelynek kulcsai a modulnevek. Minden egyes modulnévhez
    # egy lista tartozik, amelyben azon típusok neve van felsorolva, amelyekből nem lehet alosztályt létrehozni.
    non_subclassables:dict = {}
    
    for module in modules:
        # Az adott modulban megkeressük azokat az objektumokat és neveiket, amelyek nyilvános használatra szánt típusok.
        # Nyilvános használatra szánt a típus, ha a név nem privát, és szerepel a modul __all__ attribútumának
        # listájában, amennyiben a modul definiálja ezt.
        types_in_module = {name: obj
                           for name, obj in vars(module).items()
                           if isinstance(obj, type)
                           if not name.startswith('_')
                           if (name in module.__all__ if hasattr(module,'__all__') else True)
                           }
        
        # A kigyűjtött típusokból megpróbálunk altípust létrehozni. Ha ez nem sikerül, akkor ezt a típust
        # az adott modulnévhez rendelt listába felvesszük, és eltároljuk az eredményszótárban, amennyiben a
        # modul nyilvános használatra szánt.
        for type_name, type_obj in types_in_module.items():
            try:
                class A(type_obj):pass
            except TypeError:
                if not module.__name__.startswith('_'):
                    non_subclassables.setdefault(module.__name__, []).append(type_name)
                    
    return non_subclassables

import builtins, types, typing, collections.abc, abc

def non_subclassable_types(*modules):

"""Az argumentumban felsorolt nevű modulokban megkeresi azon nyilvános használatra szánt típusokat, amelyek

nem lehetnek alaposztályok, vagyis amelyekből nem lehet altípust létehozni.

"""

# A visszatérési értékként átadott szótár, amelynek kulcsai a modulnevek. Minden egyes modulnévhez

# egy lista tartozik, amelyben azon típusok neve van felsorolva, amelyekből nem lehet alosztályt létrehozni.

non_subclassables:dict = {}

for module in modules:

# Az adott modulban megkeressük azokat az objektumokat és neveiket, amelyek nyilvános használatra szánt típusok.

# Nyilvános használatra szánt a típus, ha a név nem privát, és szerepel a modul __all__ attribútumának

# listájában, amennyiben a modul definiálja ezt.

types_in_module = {name: obj

for name, obj in vars(module).items()

if isinstance(obj, type)

if not name.startswith('_')

if (name in module.__all__ if hasattr(module,'__all__') else True)

}

# A kigyűjtött típusokból megpróbálunk altípust létrehozni. Ha ez nem sikerül, akkor ezt a típust

# az adott modulnévhez rendelt listába felvesszük, és eltároljuk az eredményszótárban, amennyiben a

# modul nyilvános használatra szánt.

for type_name, type_obj in types_in_module.items():

try:

class A(type_obj):pass

except TypeError:

if not module.__name__.startswith('_'):

non_subclassables.setdefault(module.__name__, []).append(type_name)

return non_subclassables

A beépített objektumokat és neveiket a szabványos könyvtár builtins modulja tartalmazza. Általánosan használt egyéb típusokat a types, a typing és például a collections.abc modulokban találunk még. Ezekkel meghívva a következő eredményt kapjuk:


# Az alaposztályként nem használható típusnevek kiírása.

for module_name, list_of_type_names in non_subclassable_types(builtins, types, typing, collections.abc, abc).items():
    print('\n{}:\n  {}'.format(module_name,', '.join(list_of_type_names)))
    
# Eredmény:
# builtins:
#   bool, memoryview, range, slice
# 
# types:
#   FunctionType, LambdaType, CodeType, MappingProxyType, CellType, GeneratorType, CoroutineType,
#   AsyncGeneratorType, MethodType, BuiltinFunctionType, BuiltinMethodType, WrapperDescriptorType,
#   MethodWrapperType, MethodDescriptorType, ClassMethodDescriptorType, TracebackType, FrameType,
#   GetSetDescriptorType, MemberDescriptorType, UnionType, EllipsisType, NoneType, NotImplementedType
# 
# typing:
#   ForwardRef, TypeVar, ParamSpecArgs, ParamSpecKwargs, ParamSpec, Generic, Annotated

# Az alaposztályként nem használható típusnevek kiírása.

for module_name, list_of_type_names in non_subclassable_types(builtins, types, typing, collections.abc, abc).items():

print('\n{}:\n {}'.format(module_name,', '.join(list_of_type_names)))

# Eredmény:

# builtins:

# bool, memoryview, range, slice

# types:

# FunctionType, LambdaType, CodeType, MappingProxyType, CellType, GeneratorType, CoroutineType,

# AsyncGeneratorType, MethodType, BuiltinFunctionType, BuiltinMethodType, WrapperDescriptorType,

# MethodWrapperType, MethodDescriptorType, ClassMethodDescriptorType, TracebackType, FrameType,

# GetSetDescriptorType, MemberDescriptorType, UnionType, EllipsisType, NoneType, NotImplementedType

# typing:

# ForwardRef, TypeVar, ParamSpecArgs, ParamSpecKwargs, ParamSpec, Generic, Annotated

Látható, hogy a legtöbb olyan típus, amely alaposztályként nem használható a types modulban található. Ehhez képest a builtins beépített típusai közül viszonylag legkevesebb ilyen van, amelyek között természetesen ott szerepel a range.

A fenti függvénnyel az előbb említett modulokon felül más modulokat is vizsgálhatunk, ha azokat beimportáljuk és felvesszük a függvény argumentumaként.

E bejegyzés témájához a Python tudásépítés lépésről lépésre című e-könyv következő részei kapcsolódnak különösen: a „Készétel fogyasztás – a szabványos könyvtár moduljainak használata” fejezet, illetve abban a „Típusutalások és statikus típusellenőrzés támogatása” alfejezet, amelyben a typing modullal ismerkedünk, továbbá a „Típusutalások generikus típusokkal” alfejezet, ahol a types modulról van szó, valamint az „Absztrakt osztályok” alfejezet „Készen kapható absztrakt osztályok” alcíme, amely a collections.abc modult tárgyalja, amelyben az absztrakt konténereket reprezentáló osztályok találhatók. Ezen felül a „Ne nyúlj hozzá, ha jót akarsz! – attribútumok priváttá minősítése” fejezet foglalkozik a privát attribútumokkal. Az __all__ attribútumról pedig a „Panelprogram – modulok” fejezetben a „Modul programként történő futtatása” alfejezetben van szó,

Hogyan tudhatjuk meg, hogy mely beépített típusokból nem lehet örökölni?

Érdekel a Python tudásépítés lépésről lépésre az alapoktól az első asztali alkalmazásig című e-könyv.