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注册器设计模式，以SparseInst（detectron2）代码为例

news 2025/12/16 4:16:47

注册器设计模式

from detectron2.utils.registry import Registry

这里面的Registry实际上就是注册器设计模式

1.举一个简单版的小例子来理解注册器设计模式

参考：Python注册器设计模式_python 注册类-CSDN博客

# 这一行代码是从Python的 typing 模块中导入了一些类型提示（type hint）相关的工具。
# Python的 typing 模块提供了静态类型检查的支持，这对提高代码的可读性和可靠性很有帮助
from typing import Any, Callable, Dict, List, Optional, Type, Union# Copyright (c) Facebook, Inc. and its affiliates. All Rights Reserved
# pyre-ignore-all-errors[2,3]
from typing import Any, Dict, Iterable, Iterator, Tuplefrom tabulate import tabulateclass Registry(Iterable[Tuple[str, Any]]):"""The registry that provides name -> object mapping, to support third-partyusers' custom modules.To create a registry (e.g. a backbone registry):.. code-block:: pythonBACKBONE_REGISTRY = Registry('BACKBONE')To register an object:.. code-block:: python@BACKBONE_REGISTRY.register()class MyBackbone():...Or:.. code-block:: pythonBACKBONE_REGISTRY.register(MyBackbone)"""def __init__(self, name: str) -> None:"""Args:name (str): the name of this registry"""self._name: str = nameself._obj_map: Dict[str, Any] = {}def _do_register(self, name: str, obj: Any) -> None:assert (name not in self._obj_map), "An object named '{}' was already registered in '{}' registry!".format(name, self._name)self._obj_map[name] = objdef register(self, obj: Any = None) -> Any:"""Register the given object under the the name `obj.__name__`.Can be used as either a decorator or not. See docstring of this class for usage."""if obj is None:# used as a decoratordef deco(func_or_class: Any) -> Any:name = func_or_class.__name__self._do_register(name, func_or_class)return func_or_classreturn deco# used as a function callname = obj.__name__self._do_register(name, obj)def get(self, name: str) -> Any:ret = self._obj_map.get(name)if ret is None:raise KeyError("No object named '{}' found in '{}' registry!".format(name, self._name))return retdef __contains__(self, name: str) -> bool:return name in self._obj_mapdef __repr__(self) -> str:table_headers = ["Names", "Objects"]table = tabulate(self._obj_map.items(), headers=table_headers, tablefmt="fancy_grid")return "Registry of {}:\n".format(self._name) + tabledef __iter__(self) -> Iterator[Tuple[str, Any]]:return iter(self._obj_map.items())def build(self, cfg: Dict[str, Any]) -> Any:if not isinstance(cfg, dict) or 'type' not in cfg:#检查字典是否符合规定，规定中，键值要写为 typeraise TypeError('cfg must be a dict and contain the key "type"')module_type = cfg.pop('type')#获取模块类型module_cls = self.get(module_type)#获取模块类if module_cls is None:#如果模块不存在，报错raise KeyError(f'{module_type} is not registered in {self._name}')return module_cls(**cfg)#实例化模块并且返回# pyre-fixme[4]: Attribute must be annotated.__str__ = __repr__# 用法示例
if __name__ == '__main__':# 第二步、定义一个注册表MODELS = Registry("SPARSE_INST_ENCODER")# 第三步、使用装饰器在注册表注册模块，比如一个类@MODELS.register()class ResNet:def __init__(self, depth):self.depth = depth# 使用装饰器注册模块，比如一个函数@MODELS.register()def resnet50():return ResNet(depth=50)# 使用普通函数注册模块，比如一个类，先声明一个类class MobileNet:def __init__(self, width_multiplier):self.width_multiplier = width_multiplier#注册到注册表中MODELS.register(MobileNet)#或者直接在MobileNet类声明上面用装饰器@MODELS.register_module()# 第四步、使用build函数，构建模型（其实是各个已注册模块的实例化）resnet = MODELS.build(dict(type='ResNet', depth=18))print(f'ResNet: depth = {resnet.depth}')  # 输出: ResNet: depth = 18mobilenet = MODELS.build(dict(type='MobileNet', width_multiplier=1.0))print(f'MobileNet: width_multiplier = {mobilenet.width_multiplier}')  # 输出: MobileNet: width_multiplier = 1.0resnet_instance = MODELS.build(dict(type='resnet50'))print(f'ResNet instance from function: depth = {resnet_instance.depth}')  # 输出: ResNet instance from function: depth = 50

注册器模式实现的四个步骤：

1、定义注册器类


注册器类比较关键，需要实现了好几个功能，各种模块的
注册：内部函数_do_register负责具体注册的实现；外部函数register暴漏给编码人员，写代码的时候用

储存：将被注册的模块（类、函数、等）存在注册器类的字典中。所以一般__init__() 里会初始化一个字典

获取：使用函数get，获取已注册对象，传入类的名称，返回这个类的实际实现的引用

实例化：创建build函数，实例化被注册的模块

2、初始化注册器

注册器又称注册表，创建一个注册器：用注册器类新建一个对象。
MODELS = Registry(‘models’)

3、注册可调用对象

将模块（类、函数、等）注册到注册器中去

可以用隐式的方法：装饰器挂在类的声明实现的头上，就可以完成注册了

@MODELS.register_module()
class ResNet:

如以上代码，能把ResNet类注册到注册表中。

也可以使用显示的注册方式，如

    # 使用普通函数注册模块，比如一个类，先声明一个类class MobileNet:def __init__(self, width_multiplier):self.width_multiplier = width_multiplier#注册到注册表中MODELS.register(MobileNet)#或者直接在MobileNet类声明上面用装饰器@MODELS.register_module()

这两种写法都是可以的，底层实现是一样的。

4、使用注册器构建对象

也就是已经被注册到注册表中的模块（类、函数、等）的实例化，实例化用的是build函数
比如可以这么写：

resnet_cfg = {'type': 'ResNet', 'depth': 18}
resnet = MODELS.build(resnet_cfg)

也可

resnet = MODELS.build(dict(type='ResNet', depth=18))

2.detectron2里的注册器设计模式

detectron2第一步定义注册器类的代码:

# Copyright (c) Facebook, Inc. and its affiliates. All Rights Reserved
# pyre-ignore-all-errors[2,3]
from typing import Any, Dict, Iterable, Iterator, Tuplefrom tabulate import tabulateclass Registry(Iterable[Tuple[str, Any]]):"""The registry that provides name -> object mapping, to support third-partyusers' custom modules.To create a registry (e.g. a backbone registry):.. code-block:: pythonBACKBONE_REGISTRY = Registry('BACKBONE')To register an object:.. code-block:: python@BACKBONE_REGISTRY.register()class MyBackbone():...Or:.. code-block:: pythonBACKBONE_REGISTRY.register(MyBackbone)"""def __init__(self, name: str) -> None:"""Args:name (str): the name of this registry"""self._name: str = nameself._obj_map: Dict[str, Any] = {}def _do_register(self, name: str, obj: Any) -> None:assert (name not in self._obj_map), "An object named '{}' was already registered in '{}' registry!".format(name, self._name)self._obj_map[name] = objdef register(self, obj: Any = None) -> Any:"""Register the given object under the the name `obj.__name__`.Can be used as either a decorator or not. See docstring of this class for usage."""if obj is None:# used as a decoratordef deco(func_or_class: Any) -> Any:name = func_or_class.__name__self._do_register(name, func_or_class)return func_or_classreturn deco# used as a function callname = obj.__name__self._do_register(name, obj)def get(self, name: str) -> Any:ret = self._obj_map.get(name)if ret is None:raise KeyError("No object named '{}' found in '{}' registry!".format(name, self._name))return retdef __contains__(self, name: str) -> bool:return name in self._obj_mapdef __repr__(self) -> str:table_headers = ["Names", "Objects"]table = tabulate(self._obj_map.items(), headers=table_headers, tablefmt="fancy_grid")return "Registry of {}:\n".format(self._name) + tabledef __iter__(self) -> Iterator[Tuple[str, Any]]:return iter(self._obj_map.items())# pyre-fixme[4]: Attribute must be annotated.__str__ = __repr__

第二步初始化注册器的代码：

以初始化BACKBONE_REGISTRY注册器为例 

第三步注册可调用对象： 

第四步使用注册器构建对象：

实际上构建对象就只有一句话

 model = META_ARCH_REGISTRY.get(meta_arch)(cfg)

传入参数meta_arch的值为字字符串'SparseInst'。所以META_ARCH_REGISTRY.get(meta_arch)得到了SparseInst类名，META_ARCH_REGISTRY.get(meta_arch)(cfg)实际上就是SparseInst(cfg),也就是上面这句代码跟这句代码等价

model=SparseInst(cfg)


http://www.mrgr.cn/news/38375.html

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