如何注释数据类以根据初始化值获得返回值？

Question

我有以下（精简的）数据类：

from dataclasses import dataclass
from typing import Union, Type

class BaseType: ...
class PathType(BaseType): ...
class DataType(BaseType): ...

_FinalTypes = Union[PathType, DataType]

@dataclass
class InterfaceInfo:
    what: Type[_FinalTypes]
    name: str

    def __call__(self, *args, **kwargs) -> _FinalTypes:
        return self.what(*args, **kwargs)

print(InterfaceInfo(PathType, "path"))
print(InterfaceInfo(DataType, "path"))

但我不确定如何正确注释它。 我的目的实际上是，无论您传入

__init__

方法中的任何类型，都应该作为物化对象从

__call__

中出来。

因为我现在写的内容，类型检查器会认为可以使用 PathType 构造一个

InterfaceInfo

，并从中产生一个 DataType 对象。

如果这是一个方法，我可以使用

@overload

来输入提示，但这是一个类，所以我不知所措...... 我研究了绑定到 BaseType 的 TypeVar。但那不是同样可能吗？或者类型检查器是否足够聪明，可以知道 Type[PathType] 进来，并且 PathType 需要出来？

如何解决这个问题？

谢谢！

Answer 1

在某种程度上，可以通过根据

InterfaceInfo

类型将 what 定义为 generic 来解决这个问题。所以我想说你关于使用类型变量的想法是正确的。

假设以下具体

BaseType

子类型：

from dataclasses import dataclass


@dataclass
class BaseType:
    pass


@dataclass
class PathType(BaseType):
    path: str


@dataclass
class DataType(BaseType):
    data: bytes

我们用

BaseType

的上限定义类型变量，然后用该类型变量注释

what

以及

__call__

返回，如下所示：

# ... import BaseType, PathType, DataType

from typing import Any, Generic, TypeVar


_T = TypeVar("_T", bound=BaseType)


@dataclass
class InterfaceInfo(Generic[_T]):
    what: type[_T]
    name: str

    def __call__(self, *args: Any, **kwargs: Any) -> _T:
        return self.what(*args, **kwargs)

用途：

path_interface = InterfaceInfo(PathType, "foo")
data_interface = InterfaceInfo(DataType, "bar")

p = path_interface(path="spam/eggs")
d = data_interface(data=b"ff00")

print(p)
print(d)

# for mypy:
reveal_type(p)
reveal_type(d)

print

调用输出：

PathType(path='spam/eggs')
DataType(data=b'ff00')

mypy

输出：

note: Revealed type is "PathType"
note: Revealed type is "DataType"

我们想要和期望什么。

我首先说“在某种程度上”的原因是，

__call__

方法的签名显然只是一种廉价的解决方法。静态类型检查器无法验证我们在调用

path_interface

或

data_interface

时传递的参数是否与

what

的类型兼容。

我想了一会儿，但无法想出一个类型安全的解决方案来允许将

__call__

注释为通用到 that 程度。这意味着返回类型可能是安全的，但构造函数参数不安全。也许其他人知道一种方法，或者也许 Python 类型系统不适合这个。