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Python/21-dataclasses-advanced

dataclasses 进阶

第 13 章已讲过 @dataclass 的基础。这章深入那些「真正写业务时会用到」的细节：field 的更多控制、__post_init__、继承与不可变。

1. field 的进阶参数

field 不只是 default_factory，还能控制比较、排序与 repr。

from dataclasses import dataclass, field
 
@dataclass
class User:
    name: str
    # 密码不参与 == 比较，也不出现在 repr 里
    password: str = field(repr=False, compare=False)
    # 按 age 排序（升序）
    age: int = field(default=0, compare=True)
 
u1 = User("A", "secret", 20)
u2 = User("B", "x", 30)
print(sorted([u2, u1]))        # 按 age 升序

2. __post_init__ 做校验与派生字段

构造完成后想做检查或计算字段，重写 __post_init__。

from dataclasses import dataclass, field
 
@dataclass
class Rectangle:
    w: float
    h: float
    area: float = field(init=False)
 
    def __post_init__(self):
        if self.w <= 0 or self.h <= 0:
            raise ValueError("宽高必须为正数")
        self.area = self.w * self.h
 
r = Rectangle(3, 4)
print(r.area)                  # 12
💡init=False 的字段

标了 init=False 的字段不会出现在构造函数签名里，由你在 __post_init__ 内部赋值，常用来存派生结果。

3. 继承与顺序

子类字段排在父类之后；小心默认值位置，避免「非默认字段跟在默认字段后」报错。

from dataclasses import dataclass
 
@dataclass
class Animal:
    name: str
 
@dataclass
class Dog(Animal):
    age: int = 0          # 子类带默认值，放最后没问题
 
print(Dog("旺财", 3))

4. frozen 与 slots

frozen=True 让实例不可变（天然可哈希）；slots=True 用 __slots__ 省内存、防手滑加字段。

from dataclasses import dataclass
 
@dataclass(frozen=True, slots=True)
class Point:
    x: int
    y: int
 
p = Point(1, 2)
print(hash(p))
# p.x = 9        # 会抛 FrozenInstanceError
⚠️slots 的代价

开了 slots=True 后实例不能动态加属性，且继承链上的类都要配合设置，否则会冲突。小对象多的时候才划算。

小结

  • ✅ field(repr=False, compare=False) 控制字段是否进 repr / 比较
  • ✅ __post_init__ 做参数校验与派生字段（标 init=False）
  • ✅ 子类字段排在父类后，注意默认值顺序
  • ✅ frozen=True 得不可变可哈希对象；slots=True 省内存
  • ✅ dataclass 让「数据载体」类的样板代码趋近于零

下一章 装饰器进阶：异步装饰器、签名保留与单分派。