Python 多级深度复制行为

Question

假设我有两个类，比如Manager和Graph，其中每个图都有一个对它的管理器的引用，每个管理器都有对它拥有的一组图的引用。我希望能够做两件事

1） 复制图形，该图形执行深度复制，但新图形引用的管理器与旧图形相同。

2） 复制经理，这将创建一个新经理并复制它拥有的所有图表。

最好的方法是什么？我不想推出自己的 deepcopy 实现，但标准copy.deepcopy似乎没有提供这种级别的灵活性。

Answer 1

您可以通过查看传递给__deepcopy__特殊方法的memodict来轻松执行此操作：

class Graph(object):
    def __init__(self, manager=None):
        self.manager = None if manager is None else weakref.ref(manager)
    def __deepcopy__(self, memodict):
        manager = self.manager()
        return Graph(memodict.get(id(manager), manager))
class Manager(object):
    def __init__(self, graphs=[]):
        self.graphs = graphs
        for g in self.graphs:
            g.manager = weakref.ref(self)

我在这里假设你正在使用weakref.ref来打破Graph和Manager之间的循环;如果你使用其他东西，那么适当地调整。

>>> m = Manager([Graph(), Graph()])
>>> mc = copy.deepcopy(m)
>>> [g.manager() is mc for g in mc.graphs]
[True, True]
>>> copy.deepcopy(m.graphs[0]).manager() is m
True

Answer 2

如果图中没有引用其他对象（只是简单的字段），那么copy.copy(graph)应该复制一个副本，而copy.deepcopy(manager)应该复制管理器及其图形，假设有一个列表，例如 manager.graphs .

但总的来说你是对的，copy模块没有这种灵活性，对于稍微花哨的情况，你可能需要自己动手。

Answer 3

像为类定义复制协议这样非常简单的事情呢？

import copy
class Graph(object):
    def __init__(self):
        self.data = [1,2,3]
        self.manager = None
    def __getstate__(self):
        return {
            'data': self.data,
            'manager': self.manager
        }
    def __setstate__(self, state):
        self.manager = state.pop('manager')
        for name, val in state.iteritems():
            setattr(self, name, copy.copy(val))

class Manager(object):
    def __init__(self):
        self.data = [4,5,6]
        self.graphs = []
    def __getstate__(self):
        return {
            'data': self.data,
            'graphs': self.graphs
        }
    def __setstate__(self, state):
        self.graphs = [copy.copy(g) for g in state.pop('graphs')]
        for name, val in state.iteritems():
            setattr(self, name, copy.copy(val))

您只需将管理器定义为参考，其他所有内容都可以按照您想要的方式复制。

例：

In [2]: m1 = Manager()
In [3]: g1 = Graph()
In [4]: g1.manager = m1
In [5]: g2 = copy.copy(g1)
In [6]: g2.manager is g1.manager
Out[6]: True
In [7]: g2.data is g1.data
Out[7]: False
In [8]: m1.graphs.extend([g1,g2])
In [9]: m2 = copy.copy(m1)
In [10]: m2.data is m1.data
Out[10]: False
In [11]: m2.graphs[0] is m1.graphs[0]
Out[11]: False
In [12]: m2.graphs[0].manager is m1.graphs[0].manager
Out[12]: True