Python中如何让父类方法返回自定义子类实例

问题原因 #

gtfs-kit原生Feed类中所有返回新实例的方法，都硬编码指定返回gk.feed.Feed类型，没有使用self.__class__动态匹配当前调用实例的所属类，因此子类调用这些方法时，不会自动返回子类实例。 #

现有代码参考 #

自定义子类初始定义 #

import gtfs_kit as gk

class Feed(gk.feed.Feed):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)

问题复现流程 #

import gtfs_kit as gk
from .gtfs import Feed

data_folder = 'data/'
# 读取GTFS文件，得到原生Feed实例
feed = gk.read_feed(data_folder +'gtfs.zip', dist_units='km')

# 手动转换为自定义Feed实例
feed_dict = {table: getattr(feed, table) for table in gk.cs.GTFS_REF["table"]} 
feed_dict['dist_units'] = feed.dist_units
feed = Feed(**feed_dict)

# 调用父类方法后，返回值回退为原生Feed实例
feed = feed.append_dist_to_shapes()

可行解决方案 #

方案1：类内统一拦截返回值，自动转换类型 #

在自定义类中通过__getattribute__拦截所有方法调用，只要方法返回原生Feed实例，就自动转换为当前自定义类实例，不需要逐个重写父类方法，一次配置覆盖所有同类方法：

import gtfs_kit as gk

class Feed(gk.feed.Feed):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)

    def __getattribute__(self, name):
        attr = super().__getattribute__(name)
        if not callable(attr):
            return attr
        
        def wrapped_method(*args, **kwargs):
            res = attr(*args, **kwargs)
            # 仅转换原生Feed类型的返回值
            if type(res) is gk.feed.Feed:
                feed_attrs = {
                    table: getattr(res, table)
                    for table in gk.cs.GTFS_REF["table"]
                }
                feed_attrs["dist_units"] = res.dist_units
                return self.__class__(**feed_attrs)
            return res
        return wrapped_method

    # 在此处新增你的自定义方法即可

• 优势：对gtfs-kit库本身无侵入，不影响库内其他逻辑，后续父类新增的返回实例的方法也能自动适配。

方案2：猴子补丁全局替换原生Feed类 #

如果希望gk.read_feed()等库方法直接返回自定义Feed实例，不需要手动做类型转换，可以在导入gtfs-kit后直接替换库内的Feed类引用：

import gtfs_kit as gk

class Feed(gk.feed.Feed):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
    # 在此处新增你的自定义方法

# 全局替换gtfs-kit内的Feed类引用
gk.feed.Feed = Feed
gk.Feed = Feed

• 注意：如果项目中其他模块依赖原生gtfs-kit Feed类的独立行为，不建议使用该方案，避免引发非预期冲突。

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