# `dataclasses` — Classes de Données

Code source : Lib/dataclasses.py

Ce module fournit un décorateur et des fonctions pour générer automatiquement les méthodes spéciales comme `__init__()` et `__repr__()` dans les Classes de Données définies par l’utilisateur. Ces classes ont été décrites dans la PEP 557.

Les variables membres à utiliser dans ces méthodes générées sont définies en utilisant les annotations de type PEP 526. Par exemple :

    from dataclasses import dataclass

    @dataclass
    class InventoryItem:
        """Class for keeping track of an item in inventory."""
        name: str
        unit_price: float
        quantity_on_hand: int = 0

        def total_cost(self) -> float:
            return self.unit_price * self.quantity_on_hand

ce code ajoute à la classe, entre autres choses, une méthode `__init__()` qui ressemble à :

    def __init__(self, name: str, unit_price: float, quantity_on_hand: int = 0):
        self.name = name
        self.unit_price = unit_price
        self.quantity_on_hand = quantity_on_hand

Il est important de noter que cette méthode est ajoutée automatiquement dans la classe : elle n’est pas à écrire dans la définition de `InventoryItem` ci-dessus.

Nouveau dans la version 3.7.

## Décorateurs, classes et fonctions au niveau du module

`@``dataclasses.``dataclass`(*, init=True, repr=True, eq=True, order=False, unsafe_hash=False, frozen=False)

  Cette fonction est un décorateur qui est utilisé pour ajouter les méthodes spéciales générées aux classes, comme décrit ci-dessous.

  Le décorateur `dataclass()` examine la classe pour trouver des champs. Un champ est défini comme une variable de classe qui possède une annotation de type. À deux exceptions près décrites plus bas, `dataclass()` ne prend pas en considération le type donné dans l'annotation.

  L’ordre des paramètres des méthodes générées est celui d’apparition des champs dans la définition de la classe.

  Le décorateur `dataclass()` ajoute diverses méthodes spéciales à la classe, décrites ci-après. Si l’une des méthodes ajoutées existe déjà dans la classe, le comportement dépend des paramètres. Le décorateur renvoie la classe sur laquelle il est appelé ; aucune nouvelle classe n'est créée.

  Si `dataclass()` est utilisé comme simple décorateur sans paramètres, il se comporte comme si on l’avait appelé avec les valeurs par défaut présentes en signature. Ainsi, les trois usages suivants de `dataclass()` sont équivalents :

      @dataclass
      class C:
          ...

      @dataclass()
      class C:
          ...

      @dataclass(init=True, repr=True, eq=True, order=False, unsafe_hash=False, frozen=False)
      class C:
         ...

  Les paramètres de `dataclass()` sont :

  - `init`: Si vrai (par défaut), une méthode `__init__()` est générée.

    Si la classe définit déjà une méthode `__init__()`, ce paramètre est ignoré.

  - `repr`: Si vrai (par défaut), une méthode `__repr__()` sera générée. La chaîne de représentation comportera le nom de la classe et le nom ainsi que la représentation de chaque champ, suivant leur ordre de définition. Les champs marqués comme exclus (voir `Field` ci-dessous) de la représentation ne sont pas inclus. Par exemple : `InventoryItem(name='widget', unit_price=3.0, quantity_on_hand=10)`.

    Si la classe définit déjà une méthode `__repr__()`, ce paramètre est ignoré.

  - `eq`: Si vrai (par défaut), une méthode `__eq__()` est générée. Cette méthode permet de comparer les instances de la classe comme s’il s’agissait d’un n-uplet de ses champs, dans l’ordre. Les deux instances dans la comparaison doivent être de même type.

    Si la classe définit déjà une méthode `__eq__()`, ce paramètre est ignoré.

  - `order`: Si vrai (`False` par défaut), les méthodes `__lt__()`, `__le__()`, `__gt__()`, et `__ge__()` sont générées. Elles permettent de comparer les instances de la classe en les considérant comme des n-uplets, dans l’ordre de définition des champs. Chaque instance dans la comparaison doit être de même type. Si `order` est vrai mais que `eq` est faux, une `ValueError` est levée.

    If the class already defines any of `__lt__()`, `__le__()`, `__gt__()`, or `__ge__()`, then `TypeError` is raised.

  - `unsafe_hash`: Si `False` (par défaut), une méthode `__hash__()` est générée et son comportement dépend des valeurs de `eq` et `frozen`.

    `__hash__()` est utilisée par la fonction native `hash()`, ainsi que lorsqu’un objet est inséré dans une collection utilisant du hachage, tel qu’un dictionnaire ou un ensemble. Avoir une méthode `__hash__()` implique que les instances de la classe sont immuables. La muabilité est une propriété complexe qui dépends des intentions du programmeur, de l’existence et du comportement de la méthode `__eq__()`, et des valeurs des options `eq` et `frozen` dans l’appel au décorateur `dataclass()`.

    Par défaut, `dataclass()` n’ajoute pas de méthode implicite `__hash__()`, sauf s’il n’existe aucun risque sous-jacent. Il n’ajoute ou ne modifie pas non plus la méthode `__hash__()` si elle a est définie explicitement. Définir l’attribut de classe `__hash__ = None` a une signification particulière en Python, comme précisé dans la documentation de `__hash__()`.

    Si `__hash__()` n’est pas défini explicitement, ou s’il a pour valeur `None`, alors `dataclass()` peut ajouter une méthode `__hash__()` implicite. Bien que ce ne soit pas recommandé, vous pouvez forcer `dataclass()` à créer une méthode `__hash__()` en utilisant `unsafe_hash=True`. Cela pourrait être nécessaire si votre classe est logiquement immuable mais qu’une mutation est tout de même possible. Il s'agit là d'un cas particulier qui doit être considéré avec la plus grande prudence.

    Ce sont les règles autour de la création implicite de la méthode `__hash__()`. Il faut noter que vous ne pouvez pas avoir à la fois une méthode `__hash__()` explicite dans votre dataclass et définir `unsafe_hash=True`; cela lèvera une `TypeError`.

    Si `eq` et `frozen` sont tous deux vrais, `dataclass()` génère par défaut une méthode `__hash__()` pour vous. Si `eq` est vrai mais que `frozen` est faux, `__hash__()` prend la valeur `None`, marquant la classe comme non-hachable (et c’est le cas, puisqu’elle est modifiable). Si `eq` est faux, la méthode `__hash__()` est laissée intacte, ce qui veut dire que la méthode `__hash__()` de la classe parente sera utilisée (si la classe parente est `object`, le comportement est un hachage basé sur les id).

  - frozen : si vrai (faux par défaut), assigner une valeur à un champ lève une exception. Cela simule le comportement des instances figées en lecture seule. Si la méthode `__setattr__()` ou `__delattr__()` est définie sur la classe, alors une `TypeError` est levée. Voir la discussion ci-dessous.

  Les `field`s peuvent éventuellement spécifier une valeur par défaut, en utilisant la syntaxe Python normale :

      @dataclass
      class C:
          a: int       # 'a' has no default value
          b: int = 0   # assign a default value for 'b'

  Dans cet exemple, `a` et `b` sont tous deux inclus dans la signature de la méthode générée `__init__()`, qui est définie comme suit :

      def __init__(self, a: int, b: int = 0):

  Une `TypeError` est levée si un champ sans valeur par défaut est défini après un champ avec une valeur par défaut. C’est le cas que ce soit dans une seule classe ou si c’est le résultat d’un héritage de classes.

`dataclasses.``field`(*, default=MISSING, default_factory=MISSING, repr=True, hash=None, init=True, compare=True, metadata=None)

  Dans les cas les plus simples et courants, ce qui a été décrit jusqu'ici suffit. Cependant, les classes de données possèdent des fonctionnalités supplémentaires fondées sur des métadonnées propres à chaque champ. Pour remplir ces métadonnées, il suffit de mettre un appel à la fonction `field()` à la place de la valeur par défaut, comme dans cet exemple :

      @dataclass
      class C:
          mylist: list[int] = field(default_factory=list)

      c = C()
      c.mylist += [1, 2, 3]

  As shown above, the `MISSING` value is a sentinel object used to detect if the `default` and `default_factory` parameters are provided. This sentinel is used because `None` is a valid value for `default`. No code should directly use the `MISSING` value.

  Les paramètres de `field()` sont :

  - default : s'il est fourni, il devient la valeur par défaut du champ. L'appel à `field()` est mis à la place normale de la valeur par défaut, d'où la nécessité de ce paramètre.

  - default_factory : s'il est fourni, ce doit être un objet appelable sans argument. Il est alors appelé à chaque fois qu'il faut une valeur par défaut pour le champ. Ceci permet, entre autres choses, de définir des champs dont les valeurs par défaut sont muables. Une erreur se produit si default et default_factory sont donnés tous les deux.

  - init : si vrai (par défaut), la méthode `__init__()` générée possède un paramètre correspondant à ce champ.

  - repr : si vrai (par défaut), le champ est inclus dans les chaînes construites par la méthode `__repr__()` générée.

  - compare : si vrai (par défaut), le champ est considéré dans les comparaisons d'égalité et d'inégalité dans les méthodes générées `__eq__()`, `__gt__()`, etc.

  - hash : ce paramètre est un booléen ou `None`. La valeur `False` force la prise en compte du champ dans la méthode `__hash__()` générée, alors que `False` force son exclusion. `None` revient à mettre la même valeur que compare, ce qui est en général correct : il faut inclure dans le hachage les champs employés pour les comparaisons. Il est déconseillé de mettre ce paramètre à autre chose que `None`.

    Cependant, une raison légitime de mettre hash à `False` alors que compare est à `True` est la concourance de trois facteurs : le champ est coûteux à hacher ; il est nécessaire pour les comparaisons d'égalité ; et il y a déjà d'autres champs qui participent au hachage des instances. À ce moment, on peut alors se passer du champ dans le hachage tout en le faisant participer aux comparaisons.

  - metadata : ce paramètre est un tableau associatif (mapping en anglais). La valeur par défaut de `None` est prise comme un dictionnaire vide. Le tableau associatif devient accessible sur l'objet `Field`, sous la forme d'un `MappingProxyType()` afin qu'il soit en lecture seule.

  Si la valeur par défaut d'un champ est donnée dans un appel à `field()` (et pas directement), l'attribut correspondant de la classe est remplacé par cette valeur. Si le paramètre default n'est pas passé, l'attribut est simplement supprimé. De cette manière, après le passage du décorateur `dataclass()`, les attributs de la classe contiennent les valeurs par défaut des champs exactement comme si elles avaient été définies directement. Par exemple :

      @dataclass
      class C:
          x: int
          y: int = field(repr=False)
          z: int = field(repr=False, default=10)
          t: int = 20

  Après l'exécution de ce code, l'attribut de classe `C.z` vaut `10` et l'attribut `C.t` vaut `20`, alors que les attributs `C.x` et `C.y` n'existent pas.

class `dataclasses.``Field`

  Les objets `Field` contiennent des informations sur les champs. Ils sont créés en interne, et on y accède à l'aide de la méthode au niveau du module `fields()` (voir plus bas). Les utilisateurs ne doivent jamais instancier un objet `Field` eux-mêmes. Les attributs documentés sont les suivants :

  > - name : le nom du champ ;

  > - type : le type associé au champ par l'annotation ;

  > - `default`, `default_factory`, `init`, `repr`, `hash`, `compare`, and `metadata` have the identical meaning and values as they do in the `field()` declaration.

  D'autres attributs peuvent exister, mais ils sont privés et ne sont pas censés être inspectés. Le code ne doit jamais reposer sur eux.

`dataclasses.``fields`(class_or_instance)

  Renvoie un n-uplet d'objets `Field` correspondant aux champs de l'argument, à l'exclusion des pseudo-champs `ClassVar` ou `InitVar`. L'argument peut être soit une classe de données, soit une instance d'une telle classe ; si ce n'est pas le cas, une exception `TypeError` est levée.

`dataclasses.``asdict`(obj, *, dict_factory=dict)

  Convertit la classe de données `obj` en un dictionnaire (en utilisant la fonction `dict_factory`). Les clés et valeurs proviennent directement des champs. Les dictionnaires, listes, n-uplets et instances de classes de données sont parcourus récursivement. Les autres objets sont copiés avec `copy.deepcopy()`.

  Exemple d'utilisation de `asdict()` sur des classes de données imbriquées :

      @dataclass
      class Point:
           x: int
           y: int

      @dataclass
      class C:
           mylist: list[Point]

      p = Point(10, 20)
      assert asdict(p) == {'x': 10, 'y': 20}

      c = C([Point(0, 0), Point(10, 4)])
      assert asdict(c) == {'mylist': [{'x': 0, 'y': 0}, {'x': 10, 'y': 4}]}

  Pour créer une copie superficielle, la solution de contournement suivante peut être utilisée :

      dict((field.name, getattr(obj, field.name)) for field in fields(obj))

  `asdict()` lève `TypeError` si `obj` n'est pas une instance d'une classe de données.

`dataclasses.``astuple`(obj, *, tuple_factory=tuple)

  Convertit l'instance d'une classe de données `obj` en un n-uplet (en utilisant la fonction `tuple_factory`). Chaque classe de données est convertie vers un n-uplet des valeurs de ses champs. Cette fonction agit récursivement sur les dictionnaires, listes et n-uplets. Les autres objets sont copiés avec `copy.deepcopy()`.

  Pour continuer l'exemple précédent :

      assert astuple(p) == (10, 20)
      assert astuple(c) == ([(0, 0), (10, 4)],)

  Pour créer une copie superficielle, la solution de contournement suivante peut être utilisée :

      tuple(getattr(obj, field.name) for field in dataclasses.fields(obj))

  `astuple()` lève `TypeError` si `obj` n'est pas une instance d'une classe de données.

`dataclasses.``make_dataclass`(cls_name, fields, *, bases=(), namespace=None, init=True, repr=True, eq=True, order=False, unsafe_hash=False, frozen=False)

  Creates a new dataclass with name `cls_name`, fields as defined in `fields`, base classes as given in `bases`, and initialized with a namespace as given in `namespace`. `fields` is an iterable whose elements are each either `name`, `(name, type)`, or `(name, type, Field)`. If just `name` is supplied, `typing.Any` is used for `type`. The values of `init`, `repr`, `eq`, `order`, `unsafe_hash`, and `frozen` have the same meaning as they do in `dataclass()`.

  Cette fonction est pratique mais pas absolument nécessaire, puisqu'il suffit de créer par un moyen quelconque une classe avec l'attribut `__annotation__` et de lui appliquer la fonction `dataclass()`, qui la convertit en une classe de données. Par exemple, ceci :

      C = make_dataclass('C',
                         [('x', int),
                           'y',
                          ('z', int, field(default=5))],
                         namespace={'add_one': lambda self: self.x + 1})

  est équivalent à :

      @dataclass
      class C:
          x: int
          y: 'typing.Any'
          z: int = 5

          def add_one(self):
              return self.x + 1

`dataclasses.``replace`(obj, /, **changes)

  Crée un nouvel objet du même type que `obj` en affectant aux champs les valeurs données par `changes`. Si `obj` n'est pas une classe de données, `TypeError` est levée. Si une clé dans `changes` ne correspond à aucun champ de l'instance, `TypeError` est levée.

  L'objet renvoyé est créé à l'aide de la méthode `__init__()` de la classe de données, ce qui garantit que `__post_init__()` est appelée (si elle existe).

  Si un champ d'initialisation (voir plus bas) n'a pas de valeur par défaut, il faut l'inclure dans l'appel à `replace()` afin qu'il soit passé à `__init__()` et `__post_init__()`.

  Si une clé de changes correspond à un champ défini avec `init=False`, `ValueError` est levée.

  Prenez garde aux champs définis avec `init=False` dans un appel à `replace()`. Ils ne sont pas copiés automatiquement de l'instance source. C'est le rôle de `__post_init__()` de les initialiser — ou pas. Les champs avec `init=False` doivent rarement être utilisés et seulement à bon escient. Si vous en avez, il peut être sage de traiter la copie des instances par des constructeurs de classe alternatifs, ou bien une méthode personnalisée `replace()` (ou un nom similaire).

`dataclasses.``is_dataclass`(obj)

  Renvoie `True` si l'argument est soit une classe de données, soit une instance d'une telle classe. Sinon, renvoie `False`.

  Pour vérifier qu'un objet obj est une instance d'une classe de données, et non pas lui-même une classe de données, ajoutez le test `not isinstance(obj, type)` :

      def is_dataclass_instance(obj):
          return is_dataclass(obj) and not isinstance(obj, type)

## Post-initialisation

Après avoir initialisé l'objet, la méthode `__init__()` générée appelle la méthode `__post_init__()`, si elle est définie. `__post_init__()` est habituellement appelée avec un simple `self.__post_init__()`. Cependant, si la classe comporte des champs d'initialisation (voir plus bas), leurs valeurs sont aussi passées à `__post_init__()` telles qu'elles ont été fournies à `__init__()`. Si la classe est créée avec `init=False`, `__post_init__()` n'est jamais appelée automatiquement.

Cette méthode permet, entre autres, d'initialiser des champs qui dépendent d'autres champs. Par exemple :

    @dataclass
    class C:
        a: float
        b: float
        c: float = field(init=False)

        def __post_init__(self):
            self.c = self.a + self.b

Les méthodes `__init__()` des classes mères ne sont pas appelées automatiquement par la méthode `__init__()` que génère `dataclass()`. S'il faut appeler ces méthodes `__init__()`, il est courant de le faire dans `__post_init__()` :

    @dataclass
    class Rectangle:
        height: float
        width: float

    @dataclass
    class Square(Rectangle):
        side: float

        def __post_init__(self):
            super().__init__(self.side, self.side)

Notez toutefois qu'il n'est généralement pas nécessaire d'appeler une méthode `__init__()` si elle a été générée automatiquement dans une classe de données, car la classe fille initialise elle-même les champs apportés par toute classe mère qui est aussi une classe de données.

Voir la section plus bas à propos des variables d'initialisation pour les moyens de passer des paramètres à `__post_init__()`. Voir également l'avertissement sur le traitement par `replace()` des champs définis avec `init=False`.

## Variables de classe

One of two places where `dataclass()` actually inspects the type of a field is to determine if a field is a class variable as defined in PEP 526. It does this by checking if the type of the field is `typing.ClassVar`. If a field is a `ClassVar`, it is excluded from consideration as a field and is ignored by the dataclass mechanisms. Such `ClassVar` pseudo-fields are not returned by the module-level `fields()` function.

## Variables d'initialisation

The other place where `dataclass()` inspects a type annotation is to determine if a field is an init-only variable. It does this by seeing if the type of a field is of type `dataclasses.InitVar`. If a field is an `InitVar`, it is considered a pseudo-field called an init-only field. As it is not a true field, it is not returned by the module-level `fields()` function. Init-only fields are added as parameters to the generated `__init__()` method, and are passed to the optional `__post_init__()` method. They are not otherwise used by dataclasses.

On peut par exemple imaginer un champ initialisé à partir d'une base de données s'il n'a pas reçu de valeur explicite :

    @dataclass
    class C:
        i: int
        j: int = None
        database: InitVar[DatabaseType] = None

        def __post_init__(self, database):
            if self.j is None and database is not None:
                self.j = database.lookup('j')

    c = C(10, database=my_database)

Ici, `fields()` renvoie des objets `Field` correspondant à `i` et à `j`, mais pas à `database`.

## Instances figées

Bien qu'il ne soit pas possible de créer des objets Python strictement immuables, on peut rendre les instances d'une classe de données quasi immuables en passant `frozen=True` au décorateur `dataclass()`, ce qui lui fait générer des méthodes `__setattr__()` et `__delattr__()`. Celles-ci lèvent systématiquement l'exception `FrozenInstanceError`.

Les performances sont légèrement moins bonnes avec `frozen=True` car `__init__()` doit passer par `object.__setattr__()` au lieu de simples affectations pour initialiser les champs.

## Héritage

Au moment de la création d'une classe de données, le décorateur `dataclass()` parcourt toutes les classes mères dans l'ordre inverse de résolution des méthodes (donc en commençant par `object`). À chaque fois qu'une classe de données est rencontrée, ses champs sont insérés dans un tableau associatif ordonné. Pour finir, les champs de la classe elle-même sont rajoutés. Toutes les méthodes générées utilisent en interne ce même tableau associatif. Puisqu'il est ordonné, les champs des classes filles écrasent ceux des classes mères. Voici un exemple :

    @dataclass
    class Base:
        x: Any = 15.0
        y: int = 0

    @dataclass
    class C(Base):
        z: int = 10
        x: int = 15

La liste finale des champs contient, dans l'ordre, `x`, `y`, `z`. Le type de `x` est `int`, comme déclaré dans `C`.

La méthode `__init__()` générée pour `C` ressemble à :

    def __init__(self, x: int = 15, y: int = 0, z: int = 10):

## Fabriques de valeurs par défaut

> Le paramètre facultatif default_factory de `field()` est une fonction qui est appelée sans argument pour fournir des valeurs par défaut. Par exemple, voici comment donner la valeur par défaut d'une liste vide :

>     mylist: list = field(default_factory=list)

> Si un champ avec fabrique est exclu de `__init__()` (par `init=False`), alors la fabrique est appelée par `__init__()` pour chaque nouvelle instance, puisque c'est le seul moyen d'obtenir une valeur à laquelle initialiser le champ.

## Valeurs par défaut muables

> En Python, les valeurs par défaut des attributs sont stockées dans des attributs de la classe. Observez cet exemple, sans classe de données :

>     class C:
>         x = []
>         def add(self, element):
>             self.x.append(element)

>     o1 = C()
>     o2 = C()
>     o1.add(1)
>     o2.add(2)
>     assert o1.x == [1, 2]
>     assert o1.x is o2.x

> Comme attendu, les deux instances de `C` partagent le même objet pour l'attribut `x`.

> Avec les classes de données, si ce code était valide :

>     @dataclass
>     class D:
>         x: List = []
>         def add(self, element):
>             self.x += element

> il générerait un code équivalent à :

>     class D:
>         x = []
>         def __init__(self, x=x):
>             self.x = x
>         def add(self, element):
>             self.x += element

>     assert D().x is D().x

> This has the same issue as the original example using class `C`. That is, two instances of class `D` that do not specify a value for `x` when creating a class instance will share the same copy of `x`. Because dataclasses just use normal Python class creation they also share this behavior. There is no general way for Data Classes to detect this condition. Instead, dataclasses will raise a `TypeError` if it detects a default parameter of type `list`, `dict`, or `set`. This is a partial solution, but it does protect against many common errors.

> Pour qu'un champ d'un type muable soit par défaut initialisé à un nouvel objet pour chaque instance, utilisez une fonction de fabrique :

>     @dataclass
>     class D:
>         x: list = field(default_factory=list)

>     assert D().x is not D().x

## Exceptions

exception `dataclasses.``FrozenInstanceError`

  Sous-classe de `AttributeError`, levée lorsqu'une méthode `__setattr__()` ou `__delattr__()` définie implicitement est appelée dans une classe de données définie avec `frozen=True`.