如何通过dataclasses仅创建实例属性，避免生成类属性？

问题背景 #

先定义如下dataclass：

from dataclasses import dataclass, field

@dataclass
class Example:
    a: int
    b: int = 2
    c: int = field(default=3)
    d: int = field(default_factory=lambda: 4)

运行后发现一个意外现象：Example.b和Example.c作为类属性存在，而Example.a和Example.d不存在（注：此处讨论的是类属性，而非实例属性）。测试代码及结果如下：

try:
    print(Example.a)
except AttributeError as e:
    print(e)
    # AttributeError: type object 'Example' has no attribute 'a'

print(Example.b)
# 2

print(Example.c)
# 3

try:
    print(Example.d)
except AttributeError as e:
    print(e)
    # AttributeError: type object 'Example' has no attribute 'd'

原本预期所有类属性访问都会报错，希望字段仅作为实例属性存在（避免类属性引发bug），目前找到的实现方式是：

from dataclasses import dataclass, field

@dataclass
class Example:
    a: int
    b: int = field(default_factory=lambda: 2)
    c: int = field(default_factory=lambda: 3)
    d: int = field(default_factory=lambda: 4)

提出以下两个问题：

1. 是否有更简洁的实现方式？这种使用default_factory的方式是否可读性较差？
2. 为什么会有人需要同时作为类属性和实例属性的字段？

问题解答 #

1. 更简洁的实现方式与可读性优化 #

有更简洁的写法，同时能提升可读性：

可以自定义一个返回固定常量的辅助函数，替代重复的lambda: X写法：

from dataclasses import dataclass, field

def const(val):
    return lambda: val

@dataclass
class Example:
    a: int
    b: int = field(default_factory=const(2))
    c: int = field(default_factory=const(3))
    d: int = field(default_factory=const(4))

这样既避免了重复编写lambda，又能让代码意图更清晰——const(2)明确表示这是一个返回固定值2的工厂函数，比单独的lambda:2可读性更好。

如果团队成员都熟悉dataclass的特性，直接写lambda: X也不算难读，但辅助函数能进一步降低理解成本。

2. 类属性+实例属性字段的适用场景 #

这种设计主要是为了兼容传统Python类行为，同时满足实用需求：

• 默认值便捷访问：生成文档、做表单验证或配置检查时，无需创建实例就能通过类属性获取字段默认值，比如Example.b直接拿到默认值2。
• 继承场景优化：子类可以直接重写父类的类属性默认值，快速改变所有子类实例的默认行为，比在__init__或__post_init__中处理更高效。
• 与普通类行为一致：普通Python类中，方法默认参数的常数值会被复用，dataclass的设计贴近开发者的既有使用习惯，降低学习成本。
• 内存复用：对于整数、字符串这类不可变的默认值，作为类属性可以复用同一个对象，避免每个实例都创建新对象，节省内存。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Pedro A