为何需显式为TimelineCollection传值？如何实现无参实例化？

原代码中TimelineCollection的timelines字段既没设置默认值，类型又标记为Optional[List[Timeline]]，dataclass会把它当成必填参数，所以实例化时必须显式传值。另外就算传None，调用add方法时还会因为None没有append方法报错。

要实现plan1 = TimelineCollection()的无参数实例化，有两种可靠的修改方式：

方式一：用field设置默认空列表（推荐） #

借助dataclasses.field的default_factory生成默认空列表，避免可变默认值的共享引用问题：

from __future__ import annotations
from dataclasses import dataclass, field
import datetime
from typing import Optional, List

@dataclass
class Event():
    event_type: str
    event_date: datetime.datetime

@dataclass
class Timeline():
    name: str
    events: List[Event]
    linked_timeline: Optional[Timeline]
        
@dataclass
class TimelineCollection():
    # 使用field设置默认空列表，明确类型为List[Timeline]
    timelines: List[Timeline] = field(default_factory=list)
    def add(self, tl:Timeline) -> None :
        self.timelines.append(tl)

# 现在可以无参数实例化
plan1 = TimelineCollection()
app2_tl = Timeline(name="APP2", events=[], linked_timeline=None)
plan1.add(app2_tl)
app1_tl = Timeline(name="APP1", events=[
    Event(event_type="Replace Attempt Scheduled", event_date=datetime.datetime(2022, 3, 31)),
    Event(event_type="Replace Attempt Successful", event_date=datetime.datetime(2023, 1, 1)),
    Event(event_type="Replaced", event_date=datetime.datetime(2023, 1, 1))],
    linked_timeline=app2_tl
)
plan1.add(app1_tl)

方式二：保留Optional类型，初始化后处理None #

如果需要保留timelines的Optional类型标注，可以在__post_init__方法里把默认的None转为空列表：

from __future__ import annotations
from dataclasses import dataclass
import datetime
from typing import Optional, List

@dataclass
class Event():
    event_type: str
    event_date: datetime.datetime

@dataclass
class Timeline():
    name: str
    events: List[Event]
    linked_timeline: Optional[Timeline]
        
@dataclass
class TimelineCollection():
    timelines: Optional[List[Timeline]] = None
    # 初始化后处理None值
    def __post_init__(self):
        if self.timelines is None:
            self.timelines = []
    def add(self, tl:Timeline) -> None :
        self.timelines.append(tl)

plan1 = TimelineCollection()
app2_tl = Timeline(name="APP2", events=[], linked_timeline=None)
plan1.add(app2_tl)
app1_tl = Timeline(name="APP1", events=[
    Event(event_type="Replace Attempt Scheduled", event_date=datetime.datetime(2022, 3, 31)),
    Event(event_type="Replace Attempt Successful", event_date=datetime.datetime(2023, 1, 1)),
    Event(event_type="Replaced", event_date=datetime.datetime(2023, 1, 1))],
    linked_timeline=app2_tl
)
plan1.add(app1_tl)

两种方式都能实现无参数实例化TimelineCollection，且保证add方法可以正常向列表添加元素。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user2302244