Python實現(xiàn)動態(tài)實例化的示例代碼

更新時間：2025年06月19日 08:17:43 作者：花酒鋤作田

這篇文章主要為大家詳細介紹了使用Python實現(xiàn)動態(tài)實例化的相關知識,文中的示例代碼講解詳細,感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學習一下

前言

最近在查一個服務的問題時，看到有一段代碼if .. elif ... 寫了近百行，類似

if command == "xxx":
	obj = CommandX()
	obj.run()
	# ...
elif command == "yyy":
	obj = CommandY()
	obj.run()
    # ...
elif command == "zzz":
	obj = CommandZ()
	obj.run()
    # ...

# ...

翻了下git記錄，最開始其實只有兩三個條件判斷，后來command越加越多，就這么延續(xù)下來了。

代碼邏輯其實沒什么問題，也很簡單明了，就是看起來有點丑，而且我還開了比較高的桌面縮放，導致一屏幕幾乎都是這段if ... elif

看來看去越發(fā)覺得丑，先寫個demo看看能不能跑通代碼。

方式1：字典映射

如果需要判斷的條件比較少，用字典做映射還是挺方便的，但如果條件多，看起來還是挺丑的。

from abc import ABC, abstractmethod

class AbstractCommand(ABC):
    @abstractmethod
    def run(self):
        pass

class CommandA(AbstractCommand):
    def run(self):
        return "this is command A"
    
class CommandB(AbstractCommand):
    def run(self):
        return "this is command B"
    
class CommandC(AbstractCommand):
    def run(self):
        return "this is command C"
    
class CommandFactory:
    @staticmethod
    def create_command(command_type: str) -> AbstractCommand:
        command_mapping = {
            "cmda": CommandA,
            "cmdb": CommandB,
            "cmdc": CommandC
        }
        cls = command_mapping.get(command_type.lower())
        if not cls:
            raise ValueError(f"Unknown command type: {command_type}")
        return cls()
    
if __name__ == "__main__":
    cmd = CommandFactory.create_command("cmda")
    assert cmd.run() == "this is command A"

    cmd = CommandFactory.create_command("cmdb")
    assert cmd.run() == "this is command B"

    cmd = CommandFactory.create_command("cmdc")
    assert cmd.run() == "this is command CD"  # should be exception

    cmd = CommandFactory.create_command("cmdd")  # should be exception
    assert cmd.run() == "this is command D"

方式2： __init_subclass__

《流暢的Python(第2版)》的最后一章提到了這個__init__subclass__，根據(jù)python官方文檔：

當所在類派生子類時此方法就會被調用。cls 將指向新的子類。如果定義為一個普通實例方法，此方法將被隱式地轉換為類方法。傳給一個新類的關鍵字參數(shù)會被傳給上級類的 __init_subclass__。為了與其他使用 __init_subclass__ 的類兼容，應當去掉需要的關鍵字參數(shù)再將其他參數(shù)傳給基類。

借助這個機制，可以在實現(xiàn)抽象基類時自動注冊子類，避免手動維護注冊表。

from abc import ABCMeta, abstractmethod
from threading import Lock
from collections import UserDict

class ThreadSafeDict(UserDict):
    """線程安全的字典"""
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self._lock = Lock()
    
    def __setitem__(self, key, item):
        with self._lock:
            super().__setitem__(key, item)

class Command(metaclass=ABCMeta):
    registry = ThreadSafeDict()

    def __init__(self):
        pass

    @abstractmethod
    def run(self):
        pass

    def __init_subclass__(cls, **kwargs):
        super().__init_subclass__(**kwargs)
        cls.registry[cls.__name__.lower()] = cls  # 自動注冊子類

# 子類定義即自動注冊
class CommandA(Command):
    def run(self):
        return "this is command a!"

class CommandB(Command):
    def run(self):
        return "this is command b!"

class CommandC(Command):
    def run(self):
        return "this is command b!"
    
def create_command(command_type: str) -> Command:
    """工廠函數(shù)"""
    cls = Command.registry.get(command_type.lower())
    if not cls:
        raise ValueError(f"Unknown command type: {command_type}")
    return cls()
    
if __name__ == "__main__":
    cmd = create_command("CommandA")
    assert cmd.run() == "this is command a!"
    cmd = create_command("CommandB")
    assert cmd.run() == "this is command b!"
    cmd = create_command("CommandC")
    assert cmd.run() == "this is command cc!"  # should be exception
    cmd = create_command("CommandD")
    assert cmd.run() == "this is command b!"  # should be exception

乍一看還是挺不錯的，但是也有個缺點，那就是如果各個類分散在不同模塊中，那么工廠函數(shù)所在的模塊就要寫一堆from xxx import ...

如果module和類命名比較規(guī)范，也可以這么動態(tài)加載類

import importlib

def create_class(module_name, class_name):
    module = importlib.import_module(module_name)
    cls = getattr(module, class_name)
    return cls()