Python中可通过__slots__+__setattr__、@dataclass(frozen=True)等方式实现类的不可变性,需注意嵌套可变对象导致的“伪不可变”问题,应通过深拷贝、转为tuple或只读属性规避。

Python 中没有原生的“不可变对象”关键字,但可以通过多种方式让自定义类的行为接近不可变——核心是阻止实例属性被修改,同时确保内部状态不被外部篡改。
使用 __slots__ 和私有属性限制赋值
通过 __slots__ 禁用动态属性添加,并在 __setattr__ 中抛出异常,是最直接的控制方式:
class Point:
__slots__ = ('x', 'y')
def __init__(self, x, y):
object.__setattr__(self, 'x', x)
object.__setattr__(self, 'y', y)
def __setattr__(self, name, value):
raise TypeError(f"'{self.__class__.__name__}' is immutable")
def __delattr__(self, name):
raise TypeError(f"'{self.__class__.__name__}' is immutable")这样即使尝试 p.x = 10 或 del p.y 都会报错。注意必须用 object.__setattr__ 在初始化时设置属性,否则构造就会失败。
配合 __hash__ 支持字典键和集合成员
不可变对象通常需要可哈希,才能用作字典键或集合元素。只要所有参与比较的属性本身可哈希,且不随时间变化,就可以安全实现 __hash__:
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本文档主要讲述的是COM组件简介;COM既提出了组件之间进行交互的规范,也提供了实现交互的环境, 因为组件对象之间交互的规范不依赖于任何特定的语言,所以COM也可以是不同语言协作开发的一种标准。希望本文档会给有需要的朋友带来帮助;感兴趣的朋友可以过来看看
- 在
__init__中完成全部状态赋值,之后不再变更 - 重写
__hash__返回基于关键字段的哈希值(如hash((self.x, self.y))) - 同时实现
__eq__保证逻辑一致(比如两个Point(1,2)视为相等)
用 dataclasses 的 frozen 参数快速创建
Python 3.7+ 提供了更简洁的方式:
from dataclasses import dataclass@dataclass(frozen=True) class Color: r: int g: int b: int
加上 frozen=True 后,__setattr__ 和 __delattr__ 自动被替换为抛出 FrozenInstanceError 的版本。它还自动支持 __hash__(只要所有字段可哈希),无需手动写。
注意嵌套可变对象带来的“伪不可变”风险
即使对象自身不可赋值,如果它持有 list、dict 等可变对象,内部数据仍可能被修改:
@dataclass(frozen=True)
class BadBox:
items: list
box = BadBox([1, 2])
box.items.append(3) # ✅ 成功!但破坏了不可变性
解决方法包括:
- 初始化时深拷贝或转为 tuple/frozenset(如
tuple(items)) - 提供只读访问接口(例如用
@property返回tuple(self._items)) - 用
typing.Sequence或collections.abc.Sequence声明类型,暗示不可变契约









