具有固定键、值类型的不可变/冻结字典子类

基础概念

具有固定键、值类型的不可变/冻结字典子类是一种特殊的字典类型，它在创建后不能被修改。这意味着一旦字典被创建，就不能添加、删除或更改其键值对。这种类型的字典通常用于需要确保数据完整性和一致性的场景。

类型与应用场景

Python中的`frozenset`和`tuple`

在Python中，可以使用frozenset来创建不可变的集合，而tuple可以用来创建不可变的序列。结合这些，可以创建一个不可变的字典子类。

应用场景

配置管理：用于存储应用程序的配置参数，确保配置在运行时不会被修改。
数据验证：在数据处理过程中，用于存储和验证输入数据的格式和内容。
缓存：用于存储计算结果或其他需要快速访问的数据，确保数据的一致性。

示例代码

以下是一个Python示例，展示如何创建一个具有固定键、值类型的不可变字典子类：

class ImmutableDict(dict):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super().__init__(*args, **kwargs)
        self._frozen = True

    def __setitem__(self, key, value):
        if self._frozen:
            raise TypeError("ImmutableDict is frozen and cannot be modified.")
        super().__setitem__(key, value)

    def __delitem__(self, key):
        if self._frozen:
            raise TypeError("ImmutableDict is frozen and cannot be modified.")
        super().__delitem__(key)

    def update(self, *args, **kwargs):
        if self._frozen:
            raise TypeError("ImmutableDict is frozen and cannot be modified.")
        super().update(*args, **kwargs)

    def freeze(self):
        self._frozen = True

    def is_frozen(self):
        return self._frozen

# 创建一个不可变字典实例
immutable_dict = ImmutableDict({'a': 1, 'b': 2})
immutable_dict.freeze()

# 尝试修改字典会引发异常
try:
    immutable_dict['a'] = 3
except TypeError as e:
    print(e)  # 输出: ImmutableDict is frozen and cannot be modified.