Python3.7 新特性之dataclass装饰器

Python3.7新增了一个dataclass装饰器，可以方便地创建带属性的类，并自动生成__init__、__repr__等方法和默认值。dataclass是Python标准库collections中的一部分，可以更容易地定义和使用一些简单的类，尤其是在数据处理中。

使用dataclass需要导入dataclass模块：

from dataclasses import dataclass

下面是一个简单的例子：

@dataclass
class Student:
    name: str
    age: int
    grade: str = 'unknown'

s = Student('Lucy', 10)
print(s)

输出结果为：

Student(name='Lucy', age=10, grade='unknown')

通过使用dataclass，我们定义了一个Student类，它有三个属性：name、age和grade，其中grade属性有一个默认值'unknown'。我们创建了一个Student对象s，并将它输出到控制台。输出的结果是自动生成的__repr__方法的返回值。

dataclass内部会根据类定义自动生成一些方法，如__init__、__repr__、__eq__等。因此，我们不需要手动编写这些方法，当我们使用dataclass装饰器时，创建一个类实例时只需要提供必需的数据即可。

除了默认值属性，dataclass还支持属性类型注释、默认工厂函数等特性。下面是一个带有类型注释和默认工厂函数的例子：

from datetime import datetime

@dataclass
class Post:
    title: str
    body: str
    date: datetime = datetime.now

p = Post('Dataclass in Python 3.7', 'Using dataclass in Python 3.7', datetime(2022, 8, 10))
print(p)

运行结果：

Post(title='Dataclass in Python 3.7', body='Using dataclass in Python 3.7', date=datetime.datetime(2022, 8, 10, 0, 0))

在这个例子中，我们定义了一个Post类，它有三个属性：title、body和date。属性date使用了默认工厂函数datetime.now，以便在创建Post对象时使用当前时间。属性title和body是字符串类型，而属性date是datetime类型。

dataclass还支持属性的默认值为其他属性的值。下面是一个例子：

@dataclass
class Rectangle:
    width: float
    height: float
    area: float = 0.0

    def __post_init__(self):
        self.area = self.width * self.height

r = Rectangle(2, 3)
print(r)

输出结果：

Rectangle(width=2, height=3, area=6.0)

在这个例子中，我们定义了一个Rectangle类，它有width、height和area属性。属性area的默认值是0.0，但在类定义中我们会自动计算它的值。我们通过__post_init__方法来实现这个计算。这个方法会在创建对象实例时自动调用。在这个方法中，我们将area属性的值设置为width和height属性的乘积。

dataclass在类型注释方面非常灵活，可以使用标准库模块、类型别名、list和dict等。下面是一个例子：

from typing import List, Dict

@dataclass
class Book:
    title: str
    author: List[str]
    publisher: Dict[str, str]

b = Book('Python Data Science Handbook', ['Jake VanderPlas'], {'O'Reilly': '2017'})
print(b)

运行结果：

Book(title='Python Data Science Handbook', author=['Jake VanderPlas'], publisher={"O'Reilly": '2017'})

在这个例子中，我们定义了一个Book类，它有三个属性：title、author和publisher。属性author使用了list类型注释，而属性publisher使用了dict类型注释。属性publisher还使用了单引号和双引号来定义一个key-value对。

总结一下，dataclass是Python3.7新增的一个强大功能，可以加速编写简单类的时间，帮助编写更容易，并且可以自动将默认值和类型注释添加到类方法。如果你在编写数据处理程序，dataclass是一个强大的工具，可以更快地编写和调试代码。