在基类python中创建派生类的对象

Question

我有一个名为IDataStream的抽象类，它有一个方法。我为这个名为IMUDataStream的抽象类GPSDataStream创建了两个实现。将来可能会添加IDataStream抽象类的另一个实现。我有另一个名为DataVisualizer的类，它可以可视化由不同的数据流类提取的所有数据

将来，如果我添加IDataStream抽象类的另一个DataStream实现，我不应该修改DataVisualizer类来可视化数据。是否有一种方法可以创建IDataStream类的所有派生类的对象，将其添加到列表中，并遍历该列表，然后使用它调用将提供数据的方法

请注意，我是python和设计模式的新手。努力学习。这可能是一个完全愚蠢的问题，完全疯狂。事实上，我对此有一个要求。如果这可以通过一个设计模式来实现，我要求读者向我指出材料。非常感谢你的帮助。谢谢

#!/usr/bin/env python3

from abc import ABC, abstractmethod

class IDataStream(ABC):
    def get_data(self):
        pass           

class IMUDataStream(IDataStream):
    def __init__(self):
        self.__text = "this is IMU data"

    def get_data(self):
        print(self.__text)

class GPSDataStream(IDataStream):
    def __init__(self):
        self.__text = "this is GPS data"

    def get_data(self):
        print(self.__text)

class DataVisualizer:
    def __init__(self):
        # somehow create objects of all derived classes of IDataStream here and call the get_data() function
        # even if I add another derived class in the future. I should not be modifying the code here

Answer 1

首先，您可能希望方法get_data返回数据，而不是打印它（否则它将自己进行可视化）。这可能是你想要的。下面的代码将计算出IDataStream的所有子类，实例化类的实例（如果它不是抽象类），调用实例上的方法get_data，并将返回值附加到list中：

#!/usr/bin/env python3

from abc import ABC, abstractmethod

class IDataStream(ABC):
    @abstractmethod # you probably ment to add this
    def get_data(self):
        pass

class IMUDataStream(IDataStream):
    def __init__(self):
        self.__text = "this is IMU data"

    def get_data(self):
        return self.__text

class GPSDataStream(IDataStream):
    def __init__(self):
        self.__text = "this is GPS data"

    def get_data(self):
        return self.__text


def is_abstract(cls):
    return bool(getattr(cls, "__abstractmethods__", False))


def get_all_non_abstract_subclasses(cls):
    all_subclasses = []
    for subclass in cls.__subclasses__():
        if not is_abstract(subclass):
            all_subclasses.append(subclass)
        all_subclasses.extend(get_all_non_abstract_subclasses(subclass))
    return all_subclasses


class DataVisualizer:
    def __init__(self):
        data =  [cls().get_data() for cls in get_all_non_abstract_subclasses(IDataStream)]
        print(data)

dv = DataVisualizer()

印刷品：

['this is IMU data', 'this is GPS data']