如何让类中作为超集的字典与子集字典保持同步？

我想创建一个包含节点字典的类，节点分为points、vertices等多种类型，要求能高效遍历或访问所有节点、仅points节点或仅vertices节点。

最初的类结构如下：

class A:
   _nodes: dict
   _points: dict
   _vertices: dict

但显然修改_points不会同步到_nodes，反之亦然。

我的第一个想法是使用数据描述符来保持三者同步，但不知道具体如何实现，这种方案是否可行？

我也考虑将_nodes实现为嵌套字典，通过property返回子集：

class A:
   _nodes = {"points": dict(), "vertices": dict()}
   @property
   def _points(self):
        return(self._nodes["points"])
   @property
   def _vertices(self):
        return(self._nodes["vertices"])

但担心每次访问points或vertices时，哈希计算和额外的字典查找会带来性能开销。

理想情况下，我希望为nodes、points和vertices提供带缓存的公共属性视图，并通过数据描述符更新：

class NodeDescriptor():
    def __set__(self, obj, value):
        od = obj.__dict__
        od["_nodes"] = value
        if "nodes" in od: del od["nodes"]

 class PointDescriptor(): ...
 class VertexDescriptor(): ...

class A:
   _nodes = NodeDescriptor()
   _points = PointDescriptor()
   _vertices = VertexDescriptor()

   @cached_property
   def nodes(self): return NodeView(self._nodes)
   @cached_property
   def points(self): return NodeView(self._points)
   @cached_property
   def vertices(self): return NodeView(self._vertices)

但这种方案中，将_nodes设为嵌套字典的思路不可行，因为修改nodes["vertex"] = new_dict()时无法触发描述符。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jaka Belec