如何从Python dataclass中获取类属性及其对应类型标注？

dataclass 模块提供了原生的字段元数据接口，不需要手动遍历类的命名空间、手动解析注解，直接调用内置的dataclasses.fields()即可实现需求，该接口返回的字段对象天然包含属性名、类型注解两类核心信息，和预期效果完全匹配。

可直接运行的完整实现 #

from dataclasses import dataclass, fields
from typing import get_type_hints, Any


def get_attributes(cls: type) -> list[Any]:
    # 配合get_type_hints可自动解析字符串形式的前向引用类型
    type_map = get_type_hints(cls)
    field_list = []
    for f in fields(cls):
        # 构造带有name、type属性的元数据对象，匹配预期的调用逻辑
        field_meta = type(
            "AttrMeta",
            (),
            {"name": f.name, "type": type_map[f.name]}
        )
        field_list.append(field_meta)
    return field_list


@dataclass
class HelloWorld:
    name: str = 'Earth'
    is_planet: bool = True
    radius: int = 6371


if __name__ == '__main__':
    attrs = get_attributes(HelloWorld)
    for attr in attrs:
        print(attr.name, attr.type)

运行上述代码的输出为：

name <class 'str'>
is_planet <class 'bool'>
radius <class 'int'>

关键注意事项 #

• 该方法只会返回被@dataclass装饰器正式识别的字段，不会混入类中定义的普通方法、无类型注解的类变量、非dataclass管理的私有属性，完全匹配dataclass的设计边界
• 接口会自动识别类继承链上所有父级dataclass定义的字段，无需手动遍历类的__bases__继承关系，适配多继承、多层继承的场景
• 不建议直接遍历类的__annotations__字典实现需求：该方式会读取所有带注解的内容，包括非dataclass管理的注解，且遇到字符串形式的前向引用（比如标注friend: "HelloWorld"）时，拿到的是原始字符串而非可解析的类型对象，和实际类型语义不符
• 内置的Field对象还附带了默认值、默认值工厂、字段元信息等额外属性，可直接通过返回的字段对象读取，无需额外从类的命名空间中查找

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mr. B.