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# `Genetic` 类技术文档
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## 概述
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`Genetic` 是一个用于实现**属性遗传机制**的基类，支持对象之间的父子关系建立，并允许子对象继承父对象的属性。该设计模拟了一种类似原型继承的机制，适用于需要层级化属性共享与继承的场景。
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通过 `__parent__` 和 `__children__` 两个特殊属性维护对象间的树状结构，子对象在访问自身不存在的属性时，会自动向上追溯其父对象，直到根节点。
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## 类定义
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```python
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class Genetic:
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"""
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A Base class for genetical objects,
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all the instances can inherit attributes from its parent.
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"""
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```
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### 功能特点
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- 支持动态属性继承（从父对象获取未定义的属性）
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- 维护双向父子关系（父 → 子 和 子 → 父）
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- 可构建多层对象继承树
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- 易于扩展：其他类可继承 `Genetic` 获得遗传能力
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## 属性说明
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| 属性名 | 类型 | 描述 |
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|----------------|------------|------|
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| `__parent__` | `Genetic` 或 `None` | 当前对象的父对象。初始为 `None`。 |
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| `__children__` | `List[Genetic]` | 当前对象的所有子对象列表。初始为空列表。 |
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> ⚠️ 注意：这两个属性是私有属性（双下划线命名），不应直接修改，应通过提供的方法管理。
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## 方法说明
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### `__init__(self)`
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初始化一个新的 `Genetic` 实例。
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#### 行为：
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- 设置 `self.__parent__ = None`
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- 初始化 `self.__children__ = []`
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#### 示例：
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```python
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obj = Genetic()
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print(obj.__parent__) # 输出: None
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print(obj.__children__) # 输出: []
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```
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### `__getattr__(self, name)`
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重写 Python 的属性访问机制。当尝试访问对象中不存在的属性时触发。
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#### 参数：
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- `name` (`str`)：要访问的属性名
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#### 返回值：
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- 父对象中的对应属性值（递归查找）
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#### 异常：
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- 若父链终止且仍未找到属性，则抛出 `AttributeError`
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#### 查找逻辑：
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1. 首先检查当前对象的 `__dict__` 是否包含该属性
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2. 若无，且存在父对象，则递归调用 `getattr(parent, name)`
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3. 若无父对象仍找不到，抛出 `AttributeError`
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> ✅ 提示：此机制实现了“属性冒泡”式继承。
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#### 示例：
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```python
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parent = Genetic()
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parent.x = 100
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child = Genetic()
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child.setParent(parent)
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print(child.x) # 输出: 100（从父继承）
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```
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### `addChild(self, child)`
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将指定对象添加为当前对象的一个子对象，并设置其父引用。
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#### 参数：
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- `child` (`Genetic`)：要添加的子对象实例
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#### 行为：
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- 将 `child` 添加到 `self.__children__` 列表
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- 设置 `child.__parent__ = self`
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#### 注意事项：
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- 不检查重复或类型，调用者需确保传入有效的 `Genetic` 子类实例
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- 建立的是双向链接
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### `setParent(self, parent)`
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设置当前对象的父对象，等价于让父对象执行 `addChild(self)`。
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#### 参数：
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- `parent` (`Genetic`)：希望设定为父的对象
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#### 行为：
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- 调用 `parent.addChild(self)`
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- 自动完成父子关系绑定
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#### 示例：
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```python
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p = Genetic()
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c = Genetic()
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c.setParent(p) # c 成为 p 的子对象
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```
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## 使用示例
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以下是一个完整示例，展示如何使用 `Genetic` 构建四层对象树并进行属性继承：
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```python
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if __name__ == '__main__':
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class A(Genetic):
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def __init__(self, a1, a2):
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Genetic.__init__(self)
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self.a1 = a1
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self.a2 = a2
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class B(Genetic):
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def __init__(self, b):
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Genetic.__init__(self)
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self.b = b
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# 创建对象
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gp = A(1, 2) # 祖先
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p = B(3) # 父
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c = A(4, 5) # 子
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gc = B(6) # 孙子
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# 建立遗传链：gp → p → c → gc
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gc.setParent(c)
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c.setParent(p)
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p.setParent(gp)
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# 测试属性继承
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print(gc.a1) # 输出: 1 （从 gp 继承）
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print(gc.b) # 输出: 3 （从 p 继承）
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print(c.a2) # 输出: 2 （从 gp 继承）
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```
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### 结构图解
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```
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gp (A: a1=1, a2=2)
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└── p (B: b=3)
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└── c (A: a1=4, a2=5)
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└── gc (B: b=6)
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```
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尽管 `gc` 自身没有定义 `a1`，但由于继承链的存在，它可以通过 `__getattr__` 向上查找直至 `gp` 获取 `a1=1`。
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## 设计原理与适用场景
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### 核心思想
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- **原型式继承**：类似于 JavaScript 的原型链，对象可以直接从另一个对象继承属性。
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- **运行时动态继承**：继承关系在实例化后仍可更改（如更换父对象）。
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- **轻量级属性共享**：避免冗余数据复制，适合配置传播、上下文传递等场景。
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### 典型应用场景
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1. **配置系统**：高层配置向下继承，低层可覆盖
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2. **UI 组件树**：样式/主题继承
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3. **游戏开发**：角色状态、技能树继承
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4. **DSL 或规则引擎**：上下文环境逐层传递
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## 注意事项与限制
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| 项目 | 说明 |
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|------|------|
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| ❌ 循环引用风险 | 不应形成闭环（如 A→B→A），否则 `__getattr__` 可能导致无限递归 |
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| ⚠️ 属性覆盖逻辑 | 当前仅支持“向上查找”，不支持同名属性优先级控制（即无法区分是否显式定义） |
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| 📦 私有属性限制 | 双下划线属性（如 `__x`）会被 Python 名称改写，可能导致继承失效 |
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| 🔁 多重继承不支持 | 当前模型仅为单亲继承，不处理多个父对象的情况 |
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## 扩展建议
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- 添加 `hasattr_recursive()` 方法判断属性是否可继承
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- 实现 `removeChild()` / `clearParent()` 来解除关系
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- 增加事件通知机制（如 `on_parent_changed`）
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- 支持只读继承或深拷贝模式
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## 总结
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`Genetic` 类提供了一个简洁而强大的对象属性继承框架，利用 Python 的 `__getattr__` 魔法方法和父子引用机制，实现了灵活的运行时属性共享。适合作为基础组件集成进需要层次化数据管理的系统中。
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> 💡 “不是所有对象都需要基因，但一旦拥有，传承便有了意义。” |