"dataclasses" --- 数据类
************************

**源码：** Lib/dataclasses.py

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这个模块提供了一个装饰器和一些函数，用于自动为用户自定义的类添加生成的
*特殊方法* 例如 "__init__()" 和 "__repr__()"。 它的初始描述见 **PEP
557**。

在这些生成的方法中使用的成员变量是使用 **PEP 526** 类型标注来定义的。
例如以下代码：

   from dataclasses import dataclass

   @dataclass
   class InventoryItem:
       """Class for keeping track of an item in inventory."""
       name: str
       unit_price: float
       quantity_on_hand: int = 0

       def total_cost(self) -> float:
           return self.unit_price * self.quantity_on_hand

将添加多项内容，包括如下所示的 "__init__()":

   def __init__(self, name: str, unit_price: float, quantity_on_hand: int = 0):
       self.name = name
       self.unit_price = unit_price
       self.quantity_on_hand = quantity_on_hand

请注意此方法会自动添加到类中：它不是在如上所示的 "InventoryItem" 定义
中直接指定的。

Added in version 3.7.


模块内容
========

@dataclasses.dataclass(*, init=True, repr=True, eq=True, order=False, unsafe_hash=False, frozen=False, match_args=True, kw_only=False, slots=False, weakref_slot=False)

   此函数是一个 *decorator*，它被用于将生成的 *特殊方法* 添加到类中，
   如下所述。

   "@dataclass" 装饰器会检查类以找到其中的 "field"。 "field" 被定义为
   具有 *类型标注* 的类变量。 除了下面所述的两个例外，在 "@dataclass"
   中没有任何东西会去检查变量标注中指定的类型。

   这些字段在所有生成的方法中的顺序，都是它们在类定义中出现的顺序。

   "@dataclass" 装饰器将把各种“双下线”方法添加到类，具体如下所述。 如
   果所添加的任何方法在类中已存在，其行为将取决于形参的值，具体如下所
   述。 该装饰器将返回执行其调用的类而不会创建新类。

   如果 "@dataclass" 仅被用作不带形参的简单装饰器，其行为相当于使用在
   此签名中记录的默认值。 也就是说，这三种 "@dataclass" 的用法是等价的
   :

      @dataclass
      class C:
          ...

      @dataclass()
      class C:
          ...

      @dataclass(init=True, repr=True, eq=True, order=False, unsafe_hash=False, frozen=False,
                 match_args=True, kw_only=False, slots=False, weakref_slot=False)
      class C:
          ...

   "@dataclass" 的形参有：

   * *init*: 如为真值（默认），将生成 "__init__()" 方法。

     如果类已经定义了 "__init__()"，此形参将被忽略。

   * *repr*: 如为真值（默认），将生成 "__repr__()" 方法。 生成的 repr
     字符串将带有类名及每个字段的名称和 repr，并按它们在类中定义的顺序
     排列。 不包括被标记为从 repr 排除的字段。 例如:
     "InventoryItem(name='widget', unit_price=3.0,
     quantity_on_hand=10)"。

     如果类已经定义了 "__repr__()"，此形参将被忽略。

   * *eq*: 如为真值（默认），将生成 "__eq__()" 方法。 此方法将把类当作
     由其字段组成的元组那样按顺序进行比较。 要比较的两个实例必须是相同
     的类型。

     如果类已经定义了 "__eq__()"，此形参将被忽略。

   * *order*: 如为真值 (默认为 "False")，将生成 "__lt__()",
     "__le__()", "__gt__()" 和 "__ge__()" 方法。 这些方法将把类当作由
     其字段组成的元组那样按顺序进行比较。 要比较的两个实例必须是相同的
     类型。 如果 *order* 为真值且 *eq* 为假值，则会引发 "ValueError"。

     如果类已经定义了 "__lt__()", "__le__()", "__gt__()" 或者
     "__ge__()" 中的任意一个，将引发 "TypeError"。

   * *unsafe_hash*: 如为真值，则强制 "dataclasses" 创建 "__hash__()"
     方法，即使这样做可能是不安全的。 在其他情况下，将根据 *eq* 和
     *frozen* 的设置方式来生成 "__hash__()" 方法。 默认值为 "False"。

     "__hash__()" 会在对象被添加到哈希多项集如字典和集合时由内置的
     "hash()" 使用。 具有 "__hash__()" 就意味着类的实例是不可变的。 可
     变性是一个依赖于程序员的实际意图、"__eq__()" 是否存在及其具体行为
     ，以及 "@dataclass" 装饰器中 *eq* 和 *frozen* 旗标的值的复杂特征
     属性。

     在默认情况下，"@dataclass" 不会隐式地添加 "__hash__()" 方法，除非
     这样做是安全的。 它也不会添加或更改现有的显式定义的 "__hash__()"
     方法。 设置类属性 "__hash__ = None" 对 Python 具有特定含义，如
     "__hash__()" 文档中所述。

     如果 "__hash__()" 没有被显式定义，或者它被设为 "None"，则
     "@dataclass" *可能* 会添加一个隐式 "__hash__()" 方法。 虽然并不推
     荐，但你可以用 "unsafe_hash=True" 来强制让 "@dataclass" 创建一个
     "__hash__()" 方法。 如果你的类在逻辑上不可变但却仍然可被修改那么
     可能就是这种情况。 这是一个特殊用例并且应当被小心地处理。

     以下是针对隐式创建 "__hash__()" 方法的规则。 请注意你的数据类中不
     能既有显式的 "__hash__()" 方法又设置 "unsafe_hash=True"；这将导致
     "TypeError"。

     如果 *eq* 和 *frozen* 均为真值，则默认 "@dataclass" 将为你生成
     "__hash__()" 方法。 如果 *eq* 为真值而 *frozen* 为假值，则
     "__hash__()" 将被设为 "None"，即将其标记为不可哈希（因为它属于可
     变对象）。 如果 *eq* 为假值，则 "__hash__()" 将保持不变，这意味着
     将使用超类的 "__hash__()" 方法（如果超类是 "object"，这意味着它将
     回退为基于 id 的哈希）。

   * *frozen*: 如为真值 (默认为 "False")，则对字段赋值将引发异常。 这
     模拟了只读的冻结实例。 详见下方的 讨论。

     如果类中定义了 "__setattr__()" 或 "__delattr__()" 方法，并且
     *frozen* 参数为 True，则会引发 "TypeError" 异常。

   * *match_args*: 如为真值 (默认为 "True")，则将根据传给生成的
     "__init__()" 方法的非关键字形参列表来创建 "__match_args__" 元组（
     即使没有生成 "__init__()"，见上文）。 如为假值，或者如果
     "__match_args__" 已在类中定义，则不会生成 "__match_args__"。

      Added in version 3.10.

   * *kw_only*: 如为真值 (默认值为 "False")，则所有字段都将被标记为仅
     限关键字的。 如果一个字段被标记为仅限关键字的，则唯一的影响是由仅
     限关键字的字段生成的 "__init__()" 形参在 "__init__()" 被调用时必
     须以关键字形式来指定。 详情参见 *parameter* 术语表条目。 另请参阅
     "KW_ONLY" 一节。

     仅限关键字字段不会被包括在 "__match_args__" 中。

      Added in version 3.10.

   * *slots*: 如为真值 (默认为 "False")，则将生成 "__slots__" 属性并返
     回一个新类而非原本的类。 如果 "__slots__" 已在类中定义，则会引发
     "TypeError"。

      警告:

        在使用 "slots=True" 时向基类 "__init_subclass__()" 传入形参将
        导致 "TypeError"。 应使用不带参数的 "__init_subclass__" 或使用
        默认值的绕过方式。 请参阅 gh-91126 了解完整细节。

      Added in version 3.10.

      在 3.11 版本发生变更: 如果某个字段名称已经包括在基类的
      "__slots__" 中，它将不会被包括在生成的 "__slots__" 中以防止 重写
      它们。 因此，请不要使用 "__slots__" 来获取数据类的字段名称。 而
      应改用 "fields()"。 为了能够确定所继承的槽位，基类 "__slots__"
      可以是任意可迭代对象，但是 *不可以* 是迭代器。

   * *weakref_slot*: 如为真值 (默认为 "False")，则添加一个名为
     "__weakref__" 的槽位，这是使得一个实例 "可以弱引用" 所必需的。 指
     定 "weakref_slot=True" 而不同时指定 "slots=True" 将会导致错误。

      Added in version 3.11.

   可以用普通的 Python 语法为各个 "field" 指定默认值：

      @dataclass
      class C:
          a: int       # 'a' 没有默认值
          b: int = 0   # 为 'b' 赋默认值

   在这个例子中，"a" 和 "b" 都将被包括在所添加的 "__init__()" 方法中，
   该方法将被定义为:

      def __init__(self, a: int, b: int = 0):

   如果在具有默认值的字段之后存在没有默认值的字段，将会引发
   "TypeError"。无论此情况是发生在单个类中还是作为类继承的结果，都是如
   此。

dataclasses.field(*, default=MISSING, default_factory=MISSING, init=True, repr=True, hash=None, compare=True, metadata=None, kw_only=MISSING, doc=None)

   对于常见和简单的用例，不需要其他的功能。 但是，有些数据类的特性需要
   额外的每字段信息。 为了满足这种对额外信息的需求，你可以通过调用所提
   供的 "field()" 函数来替换默认的字段值。 例如:

      @dataclass
      class C:
          mylist: list[int] = field(default_factory=list)

      c = C()
      c.mylist += [1, 2, 3]

   如上所示，"MISSING" 值是一个哨兵对象，用于检测一些形参是否由用户提
   供。使用它是因为 "None" 对于一些形参来说是有效的用户值。任何代码都
   不应该直接使用 "MISSING" 值。

   传给 "field()" 的形参有：

   * *default*: 如果提供，这将为该字段的默认值。 设置此形参是因为
     "field()" 调用本身会替换通常的默认值所在位置。

   * *default_factory*: 如果提供，它必须是一个零参数的可调用对象，它将
     在该字段需要一个默认值时被调用。 在其他目的以外，它还可被用于指定
     具有可变默认值的字段，如下所述。 同时指定 *default* 和
     *default_factory* 将会导致错误。

   * *init*: 如为真值（默认），则该字段将作为一个形参被包括在生成的
     "__init__()" 方法中。

   * *repr*: 如为真值（默认值），则该字段将被包括在生成的 "__repr__()"
     方法所返回的字符串中。

   * *hash*: 这可以是一个布尔值或 "None"。 如为真值，则此字段将被包括
     在所生成的 "__hash__()" 方法中。 如为假值，则此字段将被排除在所生
     成的 "__hash__()" 之外。 如为 "None" (默认值)，则使用 *compare*
     的值：这通常是预期的行为，因为一个字段如果被用于比较那么就应当被
     包括在哈希运算中。 不建议将该值设为 "None" 以外的任何值。

     设置 "hash=False" 但 "compare=True" 的一个合理情况是，一个计算哈
     希值的代价很高的字段是检验等价性需要的，且还有其他字段可以用于计
     算类型的哈希值。可以从哈希值中排除该字段，但仍令它用于比较。

   * *compare*: 如为真值（默认），则该字段将被包括在生成的相等和比较方
     法中 ("__eq__()", "__gt__()" 等等)。

   * *metadata*: 这可以是一个映射或为 "None"。 "None" 将被当作空字典来
     处理。 这个值将被包装在 "MappingProxyType()" 以便其为只读，并暴露
     在 "Field" 对象上。 它完全不被数据类所使用，并且是作为第三方扩展
     机制提供的。 多个第三方可以各自拥有其本身的键，以用作元数据的命名
     空间。

   * *kw_only*: 如为真值，则该字段将被标记为仅限关键字的。 这将在计算
     所生成的 "__init__()" 方法的形参时被使用。

     仅限关键字字段也不会被包括在 "__match_args__" 中。

      Added in version 3.10.

   * *doc*: 针对该字段的可选的文档字符串。

      Added in version 3.14.

   如果一个字段的默认值是通过调用 "field()" 来指定的，那么该字段对应的
   类属性将被替换为指定的 *default* 值。 如果没有提供 *default*，那么
   该类属性将被删除。 其目的是在 "@dataclass" 装饰器运行之后，这些类属
   性全都将包含字段默认值，就像直接指定了默认值本身一样。例如，在执行
   以下代码之后:

      @dataclass
      class C:
          x: int
          y: int = field(repr=False)
          z: int = field(repr=False, default=10)
          t: int = 20

   类属性 "C.z" 将为 "10"，类属性 "C.t" 将为 "20"，类属性 "C.x" 和
   "C.y" 将不被设置。

class dataclasses.Field

   "Field" 对象描述每个已定义的字段。 这些对象是在内部创建的，并会由
   "fields()" 模块级方法返回（见下文）。 用户绝不应直接实例化 "Field"
   对象。 已写入文档的属性如下：

   * "name": 字段的名称。

   * "type": 字段的类型。

   * "default", "default_factory", "init", "repr", "hash", "compare",
     "metadata" 和 "kw_only" 具有与 "field()" 函数中对应参数相同的含义
     和值。

   可能存在其他属性，但它们是私有的。用户不应检查或依赖于这些属性。

class dataclasses.InitVar

   "InitVar[T]" 类型标注用于描述 仅限初始化 变量。 使用 "InitVar" 标注
   的字段将被视作伪字段，因此既不会被 "fields()" 函数返回也不会在除了
   作为传给 "__init__()" 的和可选的 "__post_init__()" 的形参添加之外以
   任何方式被使用。

dataclasses.fields(class_or_instance)

   返回一个能描述此数据类所包含的字段的元组，元组的每一项都是 "Field"
   对象。接受数据类或数据类的实例。如果没有传递一个数据类或实例将引发
   "TypeError"。不返回 "ClassVar" 或 "InitVar" 等伪字段。

dataclasses.asdict(obj, *, dict_factory=dict)

   将数据类 *obj* 转换为一个字典 (使用工厂函数 *dict_factory*)。 每个
   数据类会被转换为以 "name: value" 键值对来存储其字段的字典。 数据类
   、字典、列表和元组会被递归地处理。 其他对象会通过 "copy.deepcopy()"
   来拷贝。

   在嵌套的数据类上使用 "asdict()" 的例子:

      @dataclass
      class Point:
           x: int
           y: int

      @dataclass
      class C:
           mylist: list[Point]

      p = Point(10, 20)
      assert asdict(p) == {'x': 10, 'y': 20}

      c = C([Point(0, 0), Point(10, 4)])
      assert asdict(c) == {'mylist': [{'x': 0, 'y': 0}, {'x': 10, 'y': 4}]}

   要创建一个浅拷贝，可以使用以下的变通方法：

      {field.name: getattr(obj, field.name) for field in fields(obj)}

   如果 *obj* 不是一个数据类实例则 "asdict()" 将引发 "TypeError" 。

dataclasses.astuple(obj, *, tuple_factory=tuple)

   将数据类 *obj* 转换为元组 (使用工厂函数 *tuple_factory*)。 每个数据
   类将被转换为由其字段值组成的元组。 数据类、字典、列表和元组会被递归
   地处理。 其他对象会通过 "copy.deepcopy()" 来拷贝。

   继续前一个例子：

      assert astuple(p) == (10, 20)
      assert astuple(c) == ([(0, 0), (10, 4)],)

   要创建一个浅拷贝，可以使用以下的变通方法：

      tuple(getattr(obj, field.name) for field in dataclasses.fields(obj))

   如果 *obj* 不是一个数据类实例则 "astuple()" 将引发 "TypeError"。

dataclasses.make_dataclass(cls_name, fields, *, bases=(), namespace=None, init=True, repr=True, eq=True, order=False, unsafe_hash=False, frozen=False, match_args=True, kw_only=False, slots=False, weakref_slot=False, module=None, decorator=dataclass)

   新建一个名为 *cls_name* 的数据类，其字段在 *fields* 中定义，其基类
   在 *bases* 中给出，并使用在 *namespace* 中给定的命名空间来初始化。
   *fields* 是一个可迭代对象，其中每个元素均为 "name", "(name, type)"
   或 "(name, type, Field)" 的形式。 如果只提供了 "name"，则使用
   "typing.Any" 作为 "type"。 *init*, *repr*, *eq*, *order*,
   *unsafe_hash*, *frozen*, *match_args*, *kw_only*, *slots* 和
   *weakref_slot* 等值与其在 "@dataclass" 中具有相同的含义。

   如果定义了 *module*，则该数据类的 "__module__" 属性将被设为该值。
   在默认情况下，它将被设为调用方的模块名。

   *decorator* 形参是将被用于创建数据类的可调用对象。 它应当接受该类对
   象作为第一个参数以及与 "@dataclass" 相同的关键字参数。 在默认情况下
   ，将会使用 "@dataclass" 函数。

   此函数不是严格必需的，因为任何用于创建带有 "__annotations__" 的新类
   的 Python 机制都可以在稍后应用 "@dataclass" 函数将类转换为数据类。
   提供此函数是为了更方便。 例如:

      C = make_dataclass('C',
                         [('x', int),
                           'y',
                          ('z', int, field(default=5))],
                         namespace={'add_one': lambda self: self.x + 1})

   等价于：

      @dataclass
      class C:
          x: int
          y: 'typing.Any'
          z: int = 5

          def add_one(self):
              return self.x + 1

   Added in version 3.14: 增加了 *decorator* 形参。

dataclasses.replace(obj, /, **changes)

   创建一个与 *obj* 类型相同的新对象，将字段替换为 *changes* 的值。 如
   果 *obj* 不是数据类，则会引发 "TypeError"。 如果 *changes* 中的键不
   是给定数据类的字段名，则会引发 "TypeError"。

   新返回的对象是通过调用数据类的 "__init__()" 方法来创建的。 这确保了
   如果存在 "__post_init__()"，则它也会被调用。

   如果存在任何没有默认值的仅初始化变量，那么必须在调用 "replace()" 时
   指定它们的值，以便它们可以被传递给 "__init__()" 和
   "__post_init__()"。

   如果 *changes* 包含任何定义为 "init=False" 的字段都会导致错误。 在
   此情况下将引发 "ValueError"。

   需要预先注意 "init=False" 字段在对 "replace()" 的调用期间的行为。
   如果它们会被初始化，它们就不会从源对象拷贝，而是在
   "__post_init__()" 中初始化。 通常预期 "init=False" 字段将很少能被正
   确地使用。 如果要使用它们，那么更明智的做法是使用另外的类构造器，或
   者自定义的 "replace()" (或类似名称) 方法来处理实例的拷贝。

   数据类实例也被泛型函数 "copy.replace()" 所支持。

dataclasses.is_dataclass(obj)

   如果其形参是一个 dataclass（包括 dataclass 的子类）或其实例则返回
   "True"，否则返回 "False"。

   如果你需要知道一个类是否是一个数据类的实例（而不是一个数据类本身）
   ，那么再添加一个 "not isinstance(obj, type)" 检查：

      def is_dataclass_instance(obj):
          return is_dataclass(obj) and not isinstance(obj, type)

dataclasses.MISSING

   一个指明“没有提供 default 或 default_factory”的哨兵值。

dataclasses.KW_ONLY

   一个用作类型标注的哨兵值。 任何在类型为 "KW_ONLY" 的伪字段之后的字
   段会被标记为仅限关键字的字段。 请注意在其他情况下 "KW_ONLY" 类型的
   伪字段会被完全忽略。 这包括此类字段的名称。 根据惯例，名称 "_" 会被
   用作 "KW_ONLY" 字段。 仅限关键字字段指明当类被实例化时 "__init__()"
   形参必须以关键字形式来指定。

   在这个例子中，字段 "y" 和 "z" 将被标记为仅限关键字字段:

      @dataclass
      class Point:
          x: float
          _: KW_ONLY
          y: float
          z: float

      p = Point(0, y=1.5, z=2.0)

   在单个数据类中，指定一个以上 "KW_ONLY" 类型的字段将导致错误。

   Added in version 3.10.

exception dataclasses.FrozenInstanceError

   在定义时设置了 "frozen=True" 的类上调用隐式定义的 "__setattr__()"
   或 "__delattr__()" 时引发。 这是 "AttributeError" 的一个子类。


初始化后处理
============

dataclasses.__post_init__()

   当在类上定义时，它将被所生成的 "__init__()" 调用，通常是以
   "self.__post_init__()" 的形式。 但是，如果定义了任何 "InitVar" 字段
   ，它们也将按照它们在类中定义的顺序被传递给 "__post_init__()"。 如果
   没有生成 "__init__()" 方法，那么 "__post_init__()" 将不会被自动调用
   。

   在其他用途中，这允许初始化依赖于一个或多个其他字段的字段值。例如:

      @dataclass
      class C:
          a: float
          b: float
          c: float = field(init=False)

          def __post_init__(self):
              self.c = self.a + self.b

由 "@dataclass" 生成的 "__init__()" 方法不会调用基类的 "__init__()" 方
法。 如果基类有需要被调用的 "__init__()" 方法，通常是在
"__post_init__()" 方法中调用此方法:

   class Rectangle:
       def __init__(self, height, width):
           self.height = height
           self.width = width

   @dataclass
   class Square(Rectangle):
       side: float

       def __post_init__(self):
           super().__init__(self.side, self.side)

但是，请注意一般来说数据类生成的 "__init__()" 方法不需要被调用，因为派
生的数据类将负责初始化任何本身为数据类的基类的所有字段。

请参阅下面有关仅初始化变量的小节来了解如何将形参传递给
"__post_init__()"。 另请参阅关于 "replace()" 如何处理 "init=False" 字
段的警告。


类变量
======

"@dataclass" 会实际检查字段类型的少数几个地方是确定字段是否是在 **PEP
526** 中定义的类变量。 它通过检查字段的类型是否为 "typing.ClassVar" 来
做到这一点。 如果一个字段是 "ClassVar"，它将被排除在字段范围之外并会被
数据类机制所忽略。 这样的 "ClassVar" 伪字段将不会被模块层级的
"fields()" 函数返回。


仅初始化变量
============

另一个 "@dataclass" 会检查类型标注的地方是为了确定一个字段是否为仅限初
始化的变量。 它通过检查字段的类型是否为 "InitVar" 类型来做到这一点。
如果一个字段是 "InitVar"，它会被当作是一个名为仅限初始化字段的伪字段。
因为它不是一个真正的字段，所以它不会被模块层级的 "fields()" 函数返回。
仅限初始化字段会作为形参被添加到所生成的 "__init__()" 方法中，并会被传
递给可选的 "__post_init__()" 方法。 在其他情况下它们将不会被数据类所使
用。

例如，假设在创建类时没有为某个字段提供值，初始化时将从数据库中取值:

   @dataclass
   class C:
       i: int
       j: int | None = None
       database: InitVar[DatabaseType | None] = None

       def __post_init__(self, database):
           if self.j is None and database is not None:
               self.j = database.lookup('j')

   c = C(10, database=my_database)

在这种情况下，"fields()" 将返回 "i" 和 "j" 的 "Field" 对象，但不包括
"database"。


冻结的实例
==========

创建真正不可变的 Python 对象是不可能的。 不过，你可以通过将
"frozen=True" 传递给 "@dataclass" 装饰器来模拟出不可变性。 在这种情况
下，数据类将向类添加 "__setattr__()" 和 "__delattr__()" 方法。 当被调
用时这些方法将会引发 "FrozenInstanceError"。

在使用 "frozen=True" 时会有微小的性能损失: "__init__()" 不能使用简单赋
值来初始化字段，而必须使用 "object.__setattr__()"。


继承
====

当数据类由 "@dataclass" 装饰器创建时，它会按 MRO 的反序（也就是说，从
"object" 开始）查看它的所有基类，然后，对于它找到的每个数据类，将基类
中的字段添加到一个有序映射中。 在添加完所有基类字段后，它会将它自己的
字段添加到这个有序映射中。 所有被生成的方法都将使用这个包含合并后的、
计算好的字段的有序映射。 因为这些字段会保持插入顺序，所以派生的类会重
写其基类。 一个例子:

   @dataclass
   class Base:
       x: Any = 15.0
       y: int = 0

   @dataclass
   class C(Base):
       z: int = 10
       x: int = 15

最终的字段列表依次是 "x", "y", "z"。 最终的 "x" 类型是 "int"，正如类
"C" 中所指定的。

为 "C" 生成的 "__init__()" 方法看起来像是这样:

   def __init__(self, x: int = 15, y: int = 0, z: int = 10):


"__init__()" 中仅限关键字形参的重新排序
=======================================

在计算出 "__init__()" 所需要的形参之后，任何仅限关键字形参会被移至所有
常规（非仅限关键字）形参的后面。 这是 Python 中实现仅限关键字形参所要
求的：它们必须位于非仅限关键字形参之后。

在这个例子中，"Base.y", "Base.w" 和 "D.t" 是仅限关键字字段，而
"Base.x" 和 "D.z" 是常规字段:

   @dataclass
   class Base:
       x: Any = 15.0
       _: KW_ONLY
       y: int = 0
       w: int = 1

   @dataclass
   class D(Base):
       z: int = 10
       t: int = field(kw_only=True, default=0)

为 "D" 生成的 "__init__()" 方法看起来像是这样:

   def __init__(self, x: Any = 15.0, z: int = 10, *, y: int = 0, w: int = 1, t: int = 0):

请注意形参原来在字段列表中出现的位置已被重新排序：前面是来自常规字段的
形参而后面是来自仅限关键字字段的形参。

仅限关键字形参的相对顺序会在重新排序的 "__init__()" 列表中保持不变。


默认工厂函数
============

如果一个 "field()" 指定了 *default_factory*，它将在该字段需要默认值时
不带参数地被调用。 例如，要创建一个列表的新实例，则使用:

   mylist: list = field(default_factory=list)

如果一个字段被排除在 "__init__()" 之外 (使用 "init=False") 并且该字段
还指定了 *default_factory*，则默认的工厂函数将总是会从生成的
"__init__()" 函数中被调用。 发生这种情况是因为没有其他方式能为字段提供
初始值。


可变的默认值
============

Python 在类属性中存储默认成员变量值。思考这个例子，不使用数据类:

   class C:
       x = []
       def add(self, element):
           self.x.append(element)

   o1 = C()
   o2 = C()
   o1.add(1)
   o2.add(2)
   assert o1.x == [1, 2]
   assert o1.x is o2.x

请注意类 "C" 的两个实例将共享同一个类变量 "x"，正如预期的那样。

使用数据类，*如果* 此代码有效：

   @dataclass
   class D:
       x: list = []      # 此代码将引发 ValueError
       def add(self, element):
           self.x.append(element)

它生成的代码类似于:

   class D:
       x = []
       def __init__(self, x=x):
           self.x = x
       def add(self, element):
           self.x.append(element)

   assert D().x is D().x

这具有与使用 "C" 类的原始示例相同的问题。 也就是说，当创建类实例时如果
"D" 类的两个实例没有为 "x" 指定值则将共享同一个 "x" 的副本。 因为数据
类只是使用普通的 Python 类创建机制所以它们也会共享此行为。 数据类没有
任何通用方式来检测这种情况。 相反地，"@dataclass" 装饰器在检测到不可哈
希的默认形参时将会引发 "ValueError"。 这一行为假定如果一个值是不可哈希
的，那么它就是可变对象。 这是一个部分解决方案，但它确实能防止许多常见
错误。

使用默认工厂函数是一种创建可变类型新实例的方法，并将其作为字段的默认值
:

   @dataclass
   class D:
       x: list = field(default_factory=list)

   assert D().x is not D().x

在 3.11 版本发生变更: 现在不再是寻找并阻止使用类型为 "list", "dict" 或
"set" 的对象，而是不允许将不可哈希的对象用作默认值。 不可哈希性被用作
可变性的近似判断。


描述器类型的字段
================

当字段被 描述器对象 赋值为默认值时会遵循以下行为:

* 传递给数据类的 "__init__()" 方法的字段值会被传递给描述器的
  "__set__()" 方法而不会覆盖描述器对象。

* 类似地，当获取或设置字段值时，将调用描述器的 "__get__()" 或
  "__set__()" 方法而不是返回或重写描述器对象。

* 为了确定一个字段是否包含默认值 ，"@dataclass" 会使用类访问形式调用描
  述器的 "__get__()" 方法: "descriptor.__get__(obj=None, type=cls)"。
  如果在此情况下描述器返回了一个值，它将被用作字段的默认值。 另一方面
  ，如果在此情况下描述器引发了 "AttributeError"，则不会为字段提供默认
  值。

   class IntConversionDescriptor:
       def __init__(self, *, default):
           self._default = default

       def __set_name__(self, owner, name):
           self._name = "_" + name

       def __get__(self, obj, type):
           if obj is None:
               return self._default

           return getattr(obj, self._name, self._default)

       def __set__(self, obj, value):
           setattr(obj, self._name, int(value))

   @dataclass
   class InventoryItem:
       quantity_on_hand: IntConversionDescriptor = IntConversionDescriptor(default=100)

   i = InventoryItem()
   print(i.quantity_on_hand)   # 100
   i.quantity_on_hand = 2.5    # 调用 __set__ 并传入 2.5
   print(i.quantity_on_hand)   # 2

若一个字段的类型是描述器，但其默认值并不是描述器对象，那么该字段只会像
普通的字段一样工作。
