python - 实现一个带有约束的python列表

Question

我需要一个 pythonlist对象，它在插入时会自动检查表单的某些约束：“A 必须始终位于 B 之前”或“如果包含 C，则它必须始终位于最后”。

实现这一点的最简单/最快的方法是什么。显而易见的方法是覆盖列表数据类型的所有更改其内容的方法（append、extend、insert等），并验证在操作后约束是否仍然有效。只是这很乏味，因为有很多这些方法。有没有更简单的方法？

Answer 1

我强烈建议从collections.MutableSequence抽象基类继承。缺点是它不会被识别为list（正如user4815162342指出的那样）的子类。但是，只要使用结果类的人做正确的事情（即使用鸭子类型或将抽象基类而不是具体类传递给 isinstance），这几乎无关紧要。

关于这一点的美妙之处在于，一旦您定义了以下方法，您就MutableSequence可以免费获得界面的其余部分。这是一个具体的子类MutableSequence，您可以将其用作进一步定制的模板。在您的情况下，您应该只需要自定义__init__、__setitem__、insert和__delitem__。其他所有内容都是根据这些定义的，因此将执行您插入的任何检查：

import collections
class MyList(collections.MutableSequence):
    def __init__(self, it=()):
        self._inner = list(it)
    def __len__(self):
        return len(self._inner)
    def __iter__(self):
        return iter(self._inner)
    def __contains__(self, item):
        return item in self._inner
    def __getitem__(self, index):
        return self._inner[index]
    def __setitem__(self, index, value):
        self._inner[index] = value
    def __delitem__(self, index):
        del self._inner[index]
    def __repr__(self):
        return 'MyList({})'.format(self._inner)
    def insert(self, index, item):
        return self._inner.insert(index, item)

几个简单的测试：

>>> ml = MyList('foo')
>>> ml
MyList(['f', 'o', 'o'])
>>> ml.append(5)
>>> ml
MyList(['f', 'o', 'o', 5])
>>> ml.reverse()
>>> ml
MyList([5, 'o', 'o', 'f'])

Answer 2

如果您的类型必须是 的子类型list，则您的选择是有限的。您必须继承并重写 mutator 方法，不要忘记特殊方法，例如__setitem__. 坏消息是没有办法强制使用这些方法。任何人，在任何时候，都可以调用：list.append(your_list, new_elem)，并绕过你的append。更糟糕的是，Python 的实现在某些地方正是这样做的。（这在字典和元组中更常见。）

如果您的类型不需要继承 from list，请查看UserList和 at collections.MutableSequence。

Answer 3

不要子类化list，代理它：覆盖__getattribute__以将所有调用传递给代理列表，然后检查您的约束。