python中__init_subclass__方法用法详解

源码内容：

    def __init_subclass__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown"""This method is called when a class is subclassed.The default implementation does nothing. It may beoverridden to extend subclasses."""pass

先看下面代码执行的效果：

示例代码1：

class Test(object):def __init_subclass__(cls, **kwargs):print("__init_subclass__", cls, kwargs)class A(Test, name="张三", age=16):pass"""
代码运行直接输出下面的结果：__init_subclass__ <class '__main__.A'> {'name': '张三', 'age': 16}
"""

运行结果：

上面代码中定义了一个Test类，然后让A这个类继承它。发现还没有实例化，而是在创建类的时候就有输出结果了。

对于一个类，如果这个类被作为父类继承，那么会触发其内部的__init_subclass__方法，这里的Test被A继承，那么Test中的__init_subclass__就会被触发。而且看到，里面的cls，就是定义的字类A，也就是继承它的类，**kwargs，就是额外传递的参数。但是发现，第一个参数不是self，而是cls，而且这个cls还不是Test，而是继承它的类。其实这个方法是隐式的被classmethod装饰了。

当多个类同时继承Test父类时，示例代码如下：

class Test(object):def __init_subclass__(cls, **kwargs):print("__init_subclass__", cls, kwargs)class A(Test, name="张三", age=16):passclass B(Test, name="李四", age=26):pass"""
代码运行直接输出下面的结果：__init_subclass__ <class '__main__.A'> {'name': '张三', 'age': 16}__init_subclass__ <class '__main__.B'> {'name': '李四', 'age': 26}
"""

运行结果：

有时候想控制类的生成过程，怎么办呢？显然可以通过元类的的方式，但是如果场景比较简单，也没必要使用元类。直接使用__init_subclass__即可

示例代码2：

class Test(object):def __init_subclass__(cls, **kwargs):for k, v in kwargs.items():type.__setattr__(cls, k, v)class A(Test, name="张三", age=16):passprint(A.name)  # 张三
print(A.age)  # 16

运行结果：

可以看到，在不使用元类的情况下，通过__init_subclass__实现了类的自定义过程。当然这比较简单，也可以实现更复杂的逻辑，在某些场景下，可以替代元类。

示例代码3：

class TestBase(object):def __init_subclass__(cls, default_name, **kwargs):super().__init_subclass__(**kwargs)cls.default_name = default_nameprint(cls.default_name)class Test(TestBase, default_name="张三"):passclass NewTest(Test, default_name="李四"):pass

运行结果：

在上述代码3中，当有子类继承了 TestBase类时，那么 __init_subclass__ 就会调用。内容也很简单，父类 TestBase为它的所有子类都设置了default_name 属性。

__init_subclass__ 就像是个钩子函数，当子类定义之后触发。

默认实现 object.__init_subclass__ 不执行任何操作。但默认实现不能传递任何参数，否则报错。
值得注意的是，示例中的 __init_subclass__ 第一个参数是 cls 而不是常见的 self 。这是因为这个方法隐式地被 @classmethod 装饰。

__init_subclass__() 是钩子函数，它解决了如何让父类知道被继承的问题。钩子中能改变类的行为，而不必求助与元类或类装饰器。钩子用起来也更简单且容易理解。

示例代码4：

# defining a SuperClass
class SuperClass(object):# defining __init_subclass__ methoddef __init_subclass__(cls, **kwargs):cls.default_name = "Inherited Class"# defining a SubClass
class SubClass(SuperClass):# an attribute of SubClassdefault_name = "SubClass"print(default_name)subclass = SubClass()
print(subclass.default_name)

运行结果：

在上面示例代码4中，有 2 个类（即 SuperClass() 和 SubClass()），其中，SubClass() 继承自 SuperClass()，default_name是 SubClass()的一个属性。
属性default_name的值由 SuperClass()使用__init_subclass__方法更改。cls指的是继承的子类。给新类的关键字参数（**kwargs）被传递给父类__init_subclass__。为了与使用 __init_subclass__ 的其他子类兼容，应该取出所需的关键字参数并将其他的传递给基类（超类）。

这个__init_subclass__方法看起来很像 Decorator类。但是，如果类装饰器仅影响它们所应用的特定类，则__init_subclass__仅适用于定义该方法的类的未来子类。这意味着可以更改/定义从超类继承的任何新类的行为。

示例代码5：

# defining a SuperClass
class SuperClass(object):# defining __init_subclass__ methoddef __init_subclass__(cls, **kwargs):cls.default_name = "Inherited Class"# defining a SubClass
class SubClass(SuperClass):# an attribute of SubClassdefault_name = "SubClass"print(default_name)default_name2 = "SubClass2"print(default_name2)subclass = SubClass()
print(subclass.default_name)
print(subclass.default_name2)

运行结果：

示例代码6：

# defining a SuperClass
class SuperClass(object):def __init_subclass__(cls, default_name, **kwargs):cls.default_name = default_name# defining a subclass
class SubClass1(SuperClass, default_name="SubClass1"):pass# defining another subclass
class SubClass2(SuperClass, default_name="SubClass2"):default_name = "InheritedClass"# references for subclasses
subClass1 = SubClass1()
subClass2 = SubClass2()print(subClass1.default_name)
print(subClass2.default_name)

运行结果：

有示例代码6中可以得出结论，__init_subclass__ 方法用于改变将来可能创建的子类的行为。

示例代码7：

class Base(object):_sub_class = {}_base_class_name = 'base_class'def __init_subclass__(cls, **kwargs):super().__init_subclass__()cls._sub_class[cls._base_class_name] = cls# cls._sub_class[cls._base_class_name] = cls()print(cls._sub_class)print(cls._base_class_name)print("*" * 100)class SubClass(Base):passobj = SubClass()
print(obj)
print(obj._sub_class)
print(obj._base_class_name)

运行结果：

示例代码8：

class Base(object):_sub_class = {}_base_class_name = 'base_class'def __init_subclass__(cls, **kwargs):super().__init_subclass__()cls._sub_class[cls._base_class_name] = cls# cls._sub_class[cls._base_class_name] = cls()print(cls._sub_class)print(cls._base_class_name)cls._base_class_name = 'I am base!'print(cls._base_class_name)print("*" * 100)class SubClass(Base):passobj = SubClass()
print(obj)
print(obj._sub_class)
print(obj._base_class_name)

运行结果：

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