Python3 类静态数据的写法

Question

• 报错的写法

class Complex:
    # 写法出错
    ZERO = Complex(0, 0)
    ONE = Complex(1, 0)
    
    def __init__(self, real, imag):
        self._real = real
        self._imag = imag
    
    # 改善后的写法, 但是无法在class级别进行缓存
    # 而且变成了函数调用, 非我本意
    @classmethod
    def zero(cls):
        return cls(0, 0)

    @classmethod
    def one(cls):
        return cls(1, 0)
    
    @classmethod 
    def value_of(cls, real, imag):
        return cls(real, imag)

    def get_real(self):
        return self._real

    def get_imag(self):
        return self._imag

    def __repr__(self):
        return 'Complex(%s, %s)' % (self._real, self._imag)

• 想copy的Java写法

public final class Complex {
    public static final Complex ZERO = new Complex(0, 0)
    public static final Complex ONE = new Complex(1, 0)
    
    public Complex(double real, double imag) {
        this.real = real;
        this.imag = imag;
    }
    
    
    private final double real;
    private final double imag;
}

• 更好地进行数据管理( 使用class )

问题

• python可变通的写法(假设最大程度上贴合java代码的本意)

Answer 1

首先。。。Python和Java不一样，是解释性的语言，走到哪儿，才会有什么东西。Python在开始定义你写的Complex类时，还并没有完成Complex类，所以不能实例化。
所以那就延后定义吧。。。比如在生成第一个对象之前，用简单的装饰器吧。

def lazy(clazz):
    clazz.ZERO = clazz(0, 0)
    clazz.ONE = clazz(1, 0)
    return clazz
    
@lazy
class Complex:
    def __init__(self, real, imag):
        self._real = real
        self._imag = imag

    # 改善后的写法, 但是无法在class级别进行缓存
    # 而且变成了函数调用, 非我本意

    def get_real(self):
        return self._real

    def get_imag(self):
        return self._imag

    def __repr__(self):
        return 'Complex(%s, %s)' % (self._real, self._imag)

这样就是Python的‘类变量‘了。不过Python没有严格的private属性（虽然Java也可以反射访问==）
另外，用元类也可以，算是高级的装饰器

class Meta(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        clazz = type.__new__(cls, name, bases, attrs)
        clazz.ZERO = clazz(0, 0)
        clazz.ONE = clazz(1, 0)
        return clazz


class Complex(metaclass=Meta):
    def __init__(self, real, imag):
        self._real = real
        self._imag = imag

    # 改善后的写法, 但是无法在class级别进行缓存
    # 而且变成了函数调用, 非我本意
    @classmethod
    def zero(cls):
        return cls(0, 0)

    @classmethod
    def one(cls):
        return cls(1, 0)

    def get_real(self):
        return self._real

    def get_imag(self):
        return self._imag

    def __repr__(self):
        return 'Complex(%s, %s)' % (self._real, self._imag)

或者最简单的，在第一次实例化的时候检测，但是代码就比较难看了。处理递归之类的。。。