如何在 Python 中创建一个不可变的字典 - Adam Johnson


Python 的内置集合类型具有可变和不可变两种风格：

  • 可变版本：list 不可变版本：tuple
  • 可变版本：set  不可变版本：frozenset
  • 可变版本：dict 不可变版本：MappingProxyType

PEP 416早在 2012 年就为 Python 3.3提出了一种类型frozendict。 PEP 被拒绝，原因有很多。推理包括几个关于不可变 dict 的效用的问题，在将它们添加到代码之前值得检查一下。
但是 PEP确实为我们提供了一个模拟不可变dicts:的工具types.MappingProxyType。此类型是 adict或其他映射的只读代理。Python 在内部将这种类型用于重要的词典，这就是为什么您不能随意修补内置类型的原因。
Python 3.3 中唯一的变化是为用户代码公开这种类型。
要创建一个“不可变”的字典，MappingProxyType从字典中创建一个，而不保留对底层字典的任何引用：

from types import MappingProxyType

power_levels = MappingProxyType(
    {
        "Kevin": 9001,
        "Benny": 8000,
    }
)
读取：
In [1]: power_levels["Kevin"]
Out[1]: 9001

In [2]: power_levels["Benny"]
Out[2]: 8000

In [3]: list(power_levels.keys())
Out[3]: ['Kevin', 'Benny']

但是，任何更改值的尝试都将导致TypeError：

In [4]: power_levels["Benny"] = 9200
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-4-39fccb3e4f76> in <module>
----> 1 power_levels["Benny"] = 9200

TypeError: 'mappingproxy' object does not support item assignment


要使用更改创建映射代理的副本，您可以使用 Python 3.9 的dict 合并运算符。将映射代理与新字典合并，并将结果传递给MappingProxyType

In [10]: benny_better = MappingProxyType(power_levels | {"Benny": 9200})

In [11]: benny_better
Out[11]: mappingproxy({'Kevin': 9001, 'Benny': 9200})

对于更复杂的修改，您可以将映射代理复制到新的dict进行更改，然后将结果转换为映射代理：

In [12]: new_world = power_levels | {}

In [13]: del new_world["Benny"]

In [14]: del new_world["Kevin"]

In [15]: new_world["Bock"] = 100

In [16]: new_world = MappingProxyType(new_world)

In [17]: new_world
Out[17]: mappingproxy({'Bock': 100})

 
有几个提供不可变数据结构的第三方包，例如immutables和pyrsistent。这些 API 稍微好一些，但会带来不同的权衡，例如性能和维护状态。如果MappingProxyType不适合您，您可能想研究它们，但我鼓励尽可能多地使用标准库。