Python 3.6 - __init_subclass__

正如其他回答提到的，你可以检查__subclasses__属性来获得子类列表，因为python 3.6你可以通过重写__init_subclass__方法来修改这个属性的创建。

class PluginBase:
    subclasses = []

    def __init_subclass__(cls, **kwargs):
        super().__init_subclass__(**kwargs)
        cls.subclasses.append(cls)

class Plugin1(PluginBase):
    pass

class Plugin2(PluginBase):
    pass

这样，如果你知道你在做什么，你可以重写__subclasses__的行为，并从这个列表中省略/添加子类。

下面是一个简单但有效的代码版本:

def get_all_subclasses(cls):
    subclass_list = []

    def recurse(klass):
        for subclass in klass.__subclasses__():
            subclass_list.append(subclass)
            recurse(subclass)

    recurse(cls)

    return set(subclass_list)

它的时间复杂度是O(n)如果没有多重继承，n是所有子类的数目。 它比递归地创建列表或使用生成器生成类的函数更有效，后者的复杂度可能是(1)O(nlogn)当类层次结构是平衡树时，或(2)O(n²)当类层次结构是有偏树时。

新风格的类(即从object继承的子类，这是Python 3中的默认值)有__subclasses__方法，该方法返回子类:

class Foo(object): pass
class Bar(Foo): pass
class Baz(Foo): pass
class Bing(Bar): pass

下面是子类的名称:

print([cls.__name__ for cls in Foo.__subclasses__()])
# ['Bar', 'Baz']

下面是子类本身:

print(Foo.__subclasses__())
# [<class '__main__.Bar'>, <class '__main__.Baz'>]

确认子类确实将Foo列为基类:

for cls in Foo.__subclasses__():
    print(cls.__base__)
# <class '__main__.Foo'>
# <class '__main__.Foo'>

注意，如果你想要子类，你必须递归:

def all_subclasses(cls):
    return set(cls.__subclasses__()).union(
        [s for c in cls.__subclasses__() for s in all_subclasses(c)])

print(all_subclasses(Foo))
# {<class '__main__.Bar'>, <class '__main__.Baz'>, <class '__main__.Bing'>}

注意，如果一个子类的类定义还没有被执行——例如，如果子类的模块还没有被导入——那么这个子类还不存在，__subclasses__将找不到它。

你提到了“以其名字命名”。由于Python类是一级对象，所以不需要使用带有类名的字符串来代替类或类似的东西。您可以直接使用该类，而且您可能应该这样做。

如果你确实有一个表示类名的字符串，并且你想要找到该类的子类，那么有两个步骤:找到给定其名称的类，然后像上面那样找到带有__subclasses__的子类。

如何从名称中找到类取决于您希望在哪里找到它。如果您希望在与试图定位类的代码相同的模块中找到它，那么

cls = globals()[name]

会起作用，或者在不太可能的情况下，你期望在当地人身上找到它，

cls = locals()[name]

如果这个类可以在任何模块中，那么你的名称字符串应该包含完全限定的名称——比如'pkg.module '。Foo'而不是Foo'。使用importlib加载类的模块，然后检索相应的属性:

import importlib
modname, _, clsname = name.rpartition('.')
mod = importlib.import_module(modname)
cls = getattr(mod, clsname)

无论你如何找到这个类，cls.__subclasses__()将返回它的子类列表。

虽然我非常倾向于__init_subclass__方法，这将保留定义顺序，并避免组合增长顺序，如果你有一个非常密集的层次结构，到处都有多个继承:

def descendents(cls):
    '''Does not return the class itself'''
    R = {}
    def visit(cls):
        for subCls in cls.__subclasses__():
            R[subCls] = True
            visit(subCls)
    visit(cls)
    return list(R.keys())

这是因为字典会记住键的插入顺序。列表方法也会起作用。

下面是一个没有递归的版本:

def get_subclasses_gen(cls):

    def _subclasses(classes, seen):
        while True:
            subclasses = sum((x.__subclasses__() for x in classes), [])
            yield from classes
            yield from seen
            found = []
            if not subclasses:
                return

            classes = subclasses
            seen = found

    return _subclasses([cls], [])

这与其他实现的不同之处在于它返回原始类。 这是因为它使代码更简单，并且:

class Ham(object):
    pass

assert(issubclass(Ham, Ham)) # True

如果get_subclasses_gen看起来有点奇怪，那是因为它是通过将尾递归实现转换为循环生成器创建的:

def get_subclasses(cls):

    def _subclasses(classes, seen):
        subclasses = sum(*(frozenset(x.__subclasses__()) for x in classes))
        found = classes + seen
        if not subclasses:
            return found

        return _subclasses(subclasses, found)

    return _subclasses([cls], [])

我怎么能找到一个类的所有子类给它的名字?

我们当然可以很容易地做到这一点，只要能访问对象本身。

仅仅给出它的名字是一个糟糕的想法，因为可以有多个同名的类，甚至在同一个模块中定义。

我为另一个答案创建了一个实现，因为它回答了这个问题，而且它比这里的其他解决方案更优雅，下面是:

def get_subclasses(cls):
    """returns all subclasses of argument, cls"""
    if issubclass(cls, type):
        subclasses = cls.__subclasses__(cls)
    else:
        subclasses = cls.__subclasses__()
    for subclass in subclasses:
        subclasses.extend(get_subclasses(subclass))
    return subclasses

用法:

>>> import pprint
>>> list_of_classes = get_subclasses(int)
>>> pprint.pprint(list_of_classes)
[<class 'bool'>,
 <enum 'IntEnum'>,
 <enum 'IntFlag'>,
 <class 'sre_constants._NamedIntConstant'>,
 <class 'subprocess.Handle'>,
 <enum '_ParameterKind'>,
 <enum 'Signals'>,
 <enum 'Handlers'>,
 <enum 'RegexFlag'>]