深入理解 Python 的 __orig_class__ 属性（掌握泛型与运行时类型信息的关键）

为什么需要 __orig_class__？

Python 的类型提示在默认情况下是“仅用于静态分析”的，也就是说，在运行时这些类型信息通常会被丢弃。例如：

from typing import Listdef process(items: List[int]) -> None:    print(type(items))  # <class 'list'>    # 无法知道 items 原本是 List[int]

但在某些高级场景中（比如 ORM、序列化框架、依赖注入系统），我们希望在运行时也能知道对象的具体泛型类型。这时 __orig_class__ 就派上用场了。

如何使用 __orig_class__？

要让 __orig_class__ 生效，你的类必须继承自 typing.Generic，并且在实例化时使用带类型参数的形式。

from typing import Generic, TypeVarT = TypeVar('T')class Container(Generic[T]):    def __init__(self, value: T):        self.value = value                # 尝试获取 __orig_class__        if hasattr(self, '__orig_class__'):            print(f"原始类型: {self.__orig_class__}")        else:            print("未找到 __orig_class__")# 正确方式：使用泛型参数实例化box = Container[int](42)# 输出: 原始类型: __main__.Container[int]# 错误方式：不带参数实例化plain = Container(42)# 输出: 未找到 __orig_class__

注意：只有 Container[int](42) 这种写法才会触发 __orig_class__ 的设置。如果直接写 Container(42)，则不会保留泛型信息。

实际应用场景

假设你正在开发一个简单的数据验证器，需要根据泛型参数自动推断字段类型：

from typing import Generic, TypeVar, get_argsT = TypeVar('T')class Field(Generic[T]):    def __init__(self, default: T):        self.default = default        self.type_ = self._get_type()        def _get_type(self) -> type:        if hasattr(self, '__orig_class__'):            # 使用 typing.get_args 提取泛型参数            args = get_args(self.__orig_class__)            if args:                return args[0]        return type(self.default)name = Field[str]("Alice")age = Field[int](30)print(name.type_)  # <class 'str'>print(age.type_)   # <class 'int'>

这里我们结合了 typing.get_args() 函数来解析 __orig_class__ 中的类型参数，从而实现运行时类型推断。这是许多现代 Python 框架（如 Pydantic、FastAPI）内部使用的技术之一。

注意事项与限制

• 仅适用于继承自 Generic 的类：普通类或未参数化的泛型类不会拥有此属性。
• Python 版本要求：该特性在 Python 3.7+ 中稳定可用（得益于 PEP 560）。在旧版本中行为可能不一致。
• 不是公开 API：__orig_class__ 是双下划线开头的“伪私有”属性，虽然广泛使用，但官方文档并未将其列为正式接口。使用时需谨慎。
• 不能用于内置容器：如 list[int]() 不会为返回的列表对象设置 __orig_class__，因为内置类型不受 typing 元类控制。

总结

__orig_class__ 是 Python 泛型系统中一个隐藏但强大的工具，它使得我们在运行时也能访问到类型注解中的泛型信息。通过合理使用这一属性，我们可以构建更智能、更安全的类型感知系统。

无论你是想深入理解 Python泛型类型提示，还是希望在项目中实现 Python运行时类型信息 的动态处理，掌握 __orig_class__ 都将为你打开一扇新的大门。记住，它虽非官方推荐接口，但在许多知名库中已被广泛采用，是 Python类型注解深入 学习的重要一环。

希望这篇教程能帮助你彻底搞懂 Python __orig_class__ 属性！如果你觉得有用，不妨动手写几个小例子试试看。