是否可以在Enum中定义类常量?

时间:2013-07-28 18:05:22

标签: python python-3.x enums constants class-constants

Python 3.4引入了一个新模块enum,它为该语言添加了enumerated typeenum.Enum的文档提供了an example来演示如何扩展它:

>>> class Planet(Enum):
...     MERCURY = (3.303e+23, 2.4397e6)
...     VENUS   = (4.869e+24, 6.0518e6)
...     EARTH   = (5.976e+24, 6.37814e6)
...     MARS    = (6.421e+23, 3.3972e6)
...     JUPITER = (1.9e+27,   7.1492e7)
...     SATURN  = (5.688e+26, 6.0268e7)
...     URANUS  = (8.686e+25, 2.5559e7)
...     NEPTUNE = (1.024e+26, 2.4746e7)
...     def __init__(self, mass, radius):
...         self.mass = mass       # in kilograms
...         self.radius = radius   # in meters
...     @property
...     def surface_gravity(self):
...         # universal gravitational constant  (m3 kg-1 s-2)
...         G = 6.67300E-11
...         return G * self.mass / (self.radius * self.radius)
...
>>> Planet.EARTH.value
(5.976e+24, 6378140.0)
>>> Planet.EARTH.surface_gravity
9.802652743337129

此示例还演示了Enum的问题:在surface_gravity()属性方法中,定义了一个常量G,通常在类级别定义 - 但尝试在内部执行此操作Enum只是将其添加为枚举的一个成员,因此它已在方法内定义。

如果该类想在其他方法中使用这个常量,那么它也必须在那里定义,这显然不太理想。

有没有办法在Enum内定义一个类常量,或者一些解决方法来达到同样的效果?

5 个答案:

答案 0 :(得分:43)

这是高级行为,在90%以上的枚举中不需要。

根据文件:

  

允许的规则如下:_sunder_名称(以单个下划线开头和结尾)由enum保留,不能使用;枚举中定义的所有其他属性将成为此枚举的成员,但__dunder__名称和descriptors除外(方法也是描述符)。

因此,如果你想要一个类常数,你有几个选择:

  • __init__
  • 中创建
  • 在创建课程后添加
  • 使用mixin
  • 创建您自己的descriptor

__init__中创建常量并在创建类之后添加常量,但都不会在一个地方收集所有类信息。

当然可以在适当的时候使用Mixins(see dnozay's answer for a good example),但是通过使用内置实际常量的基类Enum类也可以简化这种情况。

首先,将在下面的示例中使用的常量:

class Constant:  # use Constant(object) if in Python 2
    def __init__(self, value):
        self.value = value
    def __get__(self, *args):
        return self.value
    def __repr__(self):
        return '%s(%r)' % (self.__class__.__name__, self.value)

一次性使用Enum示例:

from enum import Enum

class Planet(Enum):
    MERCURY = (3.303e+23, 2.4397e6)
    VENUS   = (4.869e+24, 6.0518e6)
    EARTH   = (5.976e+24, 6.37814e6)
    MARS    = (6.421e+23, 3.3972e6)
    JUPITER = (1.9e+27,   7.1492e7)
    SATURN  = (5.688e+26, 6.0268e7)
    URANUS  = (8.686e+25, 2.5559e7)
    NEPTUNE = (1.024e+26, 2.4746e7)

    # universal gravitational constant
    G = Constant(6.67300E-11)

    def __init__(self, mass, radius):
        self.mass = mass       # in kilograms
        self.radius = radius   # in meters
    @property
    def surface_gravity(self):
        return self.G * self.mass / (self.radius * self.radius)

print(Planet.__dict__['G'])             # Constant(6.673e-11)
print(Planet.G)                         # 6.673e-11
print(Planet.NEPTUNE.G)                 # 6.673e-11
print(Planet.SATURN.surface_gravity)    # 10.44978014597121

最后,多用途Enum示例:

from enum import Enum

class AstronomicalObject(Enum):

    # universal gravitational constant
    G = Constant(6.67300E-11)

    def __init__(self, mass, radius):
        self.mass = mass
        self.radius = radius
    @property
    def surface_gravity(self):
        return self.G * self.mass / (self.radius * self.radius)

class Planet(AstronomicalObject):
    MERCURY = (3.303e+23, 2.4397e6)
    VENUS   = (4.869e+24, 6.0518e6)
    EARTH   = (5.976e+24, 6.37814e6)
    MARS    = (6.421e+23, 3.3972e6)
    JUPITER = (1.9e+27,   7.1492e7)
    SATURN  = (5.688e+26, 6.0268e7)
    URANUS  = (8.686e+25, 2.5559e7)
    NEPTUNE = (1.024e+26, 2.4746e7)

class Asteroid(AstronomicalObject):
    CERES = (9.4e+20 , 4.75e+5)
    PALLAS = (2.068e+20, 2.72e+5)
    JUNOS = (2.82e+19, 2.29e+5)
    VESTA = (2.632e+20 ,2.62e+5

Planet.MERCURY.surface_gravity    # 3.7030267229659395
Asteroid.CERES.surface_gravity    # 0.27801085872576176

注意

Constant G确实不是。可以将G重新绑定到其他内容:

Planet.G = 1

如果你真的需要它是常量(也就是不可重新绑定),那么使用new aenum library [1]将阻止尝试重新分配constantEnum成员。


1 披露:我是Python stdlib Enumenum34 backportAdvanced Enumeration (aenum)图书馆的作者。

答案 1 :(得分:13)

最优雅的解决方案(IMHO)是使用mixins / base class来提供正确的行为。

  • 基类,用于提供所有实现所需的行为,例如, SatellitePlanet
  • mixins are interesting如果您决定提供可选行为(例如SatellitePlanet可能必须提供不同的行为)

以下是您首先定义行为的示例:

#
# business as usual, define your class, methods, constants...
#
class AstronomicalObject:
    # universal gravitational constant
    G = 6.67300E-11
    def __init__(self, mass, radius):
        self.mass = mass       # in kilograms
        self.radius = radius   # in meters

class PlanetModel(AstronomicalObject):
    @property
    def surface_gravity(self):
        return self.G * self.mass / (self.radius * self.radius)

class SatelliteModel(AstronomicalObject):
    FUEL_PRICE_PER_KG = 20000
    @property
    def fuel_cost(self):
        return self.FUEL_PRICE_PER_KG * self.mass
    def falling_rate(self, destination):
        return complicated_formula(self.G, self.mass, destination)

然后使用正确的基类/ mixins创建Enum

#
# then create your Enum with the correct model.
#
class Planet(PlanetModel, Enum):
    MERCURY = (3.303e+23, 2.4397e6)
    VENUS   = (4.869e+24, 6.0518e6)
    EARTH   = (5.976e+24, 6.37814e6)
    MARS    = (6.421e+23, 3.3972e6)
    JUPITER = (1.9e+27,   7.1492e7)
    SATURN  = (5.688e+26, 6.0268e7)
    URANUS  = (8.686e+25, 2.5559e7)
    NEPTUNE = (1.024e+26, 2.4746e7)

class Satellite(SatelliteModel, Enum):
    GPS1 = (12.0, 1.7)
    GPS2 = (22.0, 1.5)

答案 2 :(得分:9)

from enum import Enum


class classproperty(object):
    """A class property decorator"""

    def __init__(self, getter):
        self.getter = getter

    def __get__(self, instance, owner):
        return self.getter(owner)


class classconstant(object):
    """A constant property from given value,
       visible in class and instances"""

    def __init__(self, value):
        self.value = value

    def __get__(self, instance, owner):
        return self.value


class strictclassconstant(classconstant):
    """A constant property that is
       callable only from the class """

    def __get__(self, instance, owner):
        if instance:
            raise AttributeError(
                "Strict class constants are not available in instances")

        return self.value


class Planet(Enum):
    MERCURY = (3.303e+23, 2.4397e6)
    VENUS   = (4.869e+24, 6.0518e6)
    EARTH   = (5.976e+24, 6.37814e6)
    MARS    = (6.421e+23, 3.3972e6)
    JUPITER = (1.9e+27,   7.1492e7)
    SATURN  = (5.688e+26, 6.0268e7)
    URANUS  = (8.686e+25, 2.5559e7)
    NEPTUNE = (1.024e+26, 2.4746e7)
    def __init__(self, mass, radius):
        self.mass = mass       # in kilograms
        self.radius = radius   # in meters

    G = classconstant(6.67300E-11)

    @property
    def surface_gravity(self):
        # universal gravitational constant  (m3 kg-1 s-2)
        return Planet.G * self.mass / (self.radius * self.radius)


print(Planet.MERCURY.surface_gravity)
print(Planet.G)
print(Planet.MERCURY.G)

class ConstantExample(Enum):
    HAM  = 1
    SPAM = 2


    @classproperty
    def c1(cls):
        return 1

    c2 = classconstant(2)

    c3 = strictclassconstant(3)

print(ConstantExample.c1, ConstantExample.HAM.c1)
print(ConstantExample.c2, ConstantExample.SPAM.c2)
print(ConstantExample.c3)


# This should fail:
print(ConstantExample.HAM.c3)

@property无法工作且classconstant能够工作的原因非常简单,并在answer here

中进行了解释
  

访问时返回实际属性对象的原因   它通过类Hello.foo位于属性如何实现   __get__(self, instance, owner)特殊方法。如果在实例上访问描述符,那么该实例将作为   适当的参数,所有者是该实例的类。

     

另一方面,如果通过类访问它,那么实例   是无,只有所有者通过。 属性对象识别出这一点   并返回自我。

因此,classproperty中的代码实际上是property的一般化,缺少if instance is None部分。

答案 3 :(得分:4)

property可用于提供类常量的大部分行为:

class Planet(Enum):

    # ...

    @property
    def G(self):
        return 6.67300E-11

    # ...

    @property
    def surface_gravity(self):
        return self.G * self.mass / (self.radius * self.radius)

如果你想定义大量的常量,这会有点笨拙,所以你可以在类之外定义一个辅助函数:

def constant(c):
    """Return a class property that returns `c`."""
    return property(lambda self: c)

...并按如下方式使用:

class Planet(Enum):

    # ...

    G = constant(6.67300E-11)

这种方法的一个限制是它只适用于类的实例,而不适用于类本身:

>>> Planet.EARTH.G
6.673e-11
>>> Planet.G
<property object at 0x7f665921ce58>

答案 4 :(得分:-1)

TLDR;不,它不能在Enum类中完成。

这说,正如其他答案所示,有一些方法可以获得与Enum相关联的类所拥有的值(即通过类继承/ mixins),但这些值不是“在Enum中定义的”。