如何使用冻结dataclass作为字典键实现YAML的序列化与反序列化？

你的推测是对的，问题确实出在冻结dataclass的构造逻辑上。

PyYAML默认构造Python对象时，会先创建一个空的类实例，再尝试给实例的属性赋值。但冻结dataclass（frozen=True）创建后不允许修改属性，更关键的是：空实例没有初始化name字段，而冻结dataclass的__hash__方法是基于所有字段自动生成的，当把这个空实例作为字典键计算哈希时，就会因为找不到name属性抛出AttributeError。

不放弃冻结特性的解决方法 #

方法一：自定义YAML构造器 #

通过给Person类注册自定义的YAML构造器，让PyYAML直接用构造函数传入字段值初始化实例，跳过“空实例赋值”的步骤：

from dataclasses import dataclass
import yaml

@dataclass(frozen=True)
class Person:
    name: str

# 自定义构造器：解析YAML数据后直接调用Person构造函数
def construct_person(loader, node):
    data = loader.construct_mapping(node)
    return Person(**data)

# 将构造器与Person类的YAML标签关联
yaml.add_constructor('!!python/object:__main__.Person', construct_person)

# 测试代码
p = Person("Jane")
d = {p: "Hi!"}

with open("data_t.yaml", "w") as f:
    yaml.dump(d, f)

with open("data_t.yaml", "r") as f:
    d2 = yaml.load(f, Loader=yaml.Loader)

print(d2)  # 输出：{Person(name='Jane'): 'Hi!'}

方法二：实现__getstate__和__setstate__ #

通过定义这两个方法，让PyYAML在反序列化时正确初始化冻结实例的属性：

from dataclasses import dataclass
import yaml

@dataclass(frozen=True)
class Person:
    name: str

    def __getstate__(self):
        # 序列化时返回字段数据
        return {"name": self.name}

    def __setstate__(self, state):
        # 反序列化时，用object.__setattr__绕过冻结限制初始化属性
        object.__setattr__(self, "name", state["name"])

# 测试代码
p = Person("Jane")
d = {p: "Hi!"}

with open("data_t.yaml", "w") as f:
    yaml.dump(d, f)

with open("data_t.yaml", "r") as f:
    d2 = yaml.load(f, Loader=yaml.Loader)

print(d2)  # 输出：{Person(name='Jane'): 'Hi!'}

两种方法都能保留frozen=True的特性，解决YAML反序列化时的报错问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user936580