Python 冻结字典 frozendict

frozendict 是 Python 3.15（PEP 814）中新增的一个内置不可变（immutable）映射类型。它在创建之后就不允许再被修改——不能添加、删除或修改键值对。

关键特性：

• frozendict 不是 dict 的子类，它直接继承自 object
• 当它的所有键和值都是可哈希（hashable）对象时，frozendict 本身也是可哈希的（即可以被当作字典的键使用）
• 它保持插入顺序，但在比较两个 frozendict 是否相等时，顺序不参与比较（只要键值对相同即认为相等）

构造函数语法

frozendict 有三种构造方式：

frozendict(**kwargs)
frozendict(mapping, /, **kwargs)
frozendict(iterable, /, **kwargs)

参数说明：

使用示例

示例 1：基本创建与访问

# 通过关键字参数创建
a = frozendict(x=1, y=2)
print(a)  # frozendict({'x': 1, 'y': 2})

# 通过 dict 创建
b = frozendict({'name': 'Alice', 'age': 30})
print(b)  # frozendict({'name': 'Alice', 'age': 30})

# 通过可迭代对象创建
c = frozendict()
print(c)  # frozendict({'color': 'red', 'size': 'M'})

# 合并多个来源
d = frozendict({'a': 1}, b=2, c=3)
print(d)  # frozendict({'a': 1, 'b': 2, 'c': 3})

示例 2：不可变性（尝试修改会抛出异常）

a = frozendict(x=1, y=2)

# 尝试赋值 → 抛出 TypeError
a['z'] = 3
# TypeError: 'frozendict' object does not support item assignment

# 尝试删除 → 同样不行
del a['x']
# TypeError: 'frozendict' object does not support item deletion

# 尝试更新 → 也不行
a.update({'w': 4})
# TypeError: 'frozendict' object has no attribute 'update'

示例 3：可哈希性（可用作字典的键）

# 因为 frozendict 可哈希，所以可以作为 dict 的键
cache = {
    frozendict(a=1, b=2): "result1",
    frozendict(a=3, b=4): "result2",
}
print(cache[frozendict(a=1, b=2)])  # result1

示例 4：顺序保持但比较时不关心顺序

a = frozendict(x=1, y=2)
b = frozendict(y=2, x=1)  # 插入顺序不同

print(a == b)  # True（键值对相同，顺序不影响相等性）

# 但迭代顺序保持创建时的插入顺序
print(list(a.items()))  # 
print(list(b.items()))  #

示例 5：hash() 演示

a = frozendict(x=1, y=2)
b = frozendict(y=2, x=1)

print(hash(a) == hash(b))  # True（相等的 frozendict 哈希值相同）
print(hash(a))              # 一个整数

frozendict vs dict 对比

标准库兼容性

Python 3.15 中多个标准库模块已更新以接受 frozendict：

此外：

• eval() 和 exec() 的 _globals_ 参数现在可以接受 frozendict
• type() 和 str.maketrans() 的 _dict_ 参数现在可以接受 frozendict

类型检测注意事项

由于 frozendict 不是 dict 的子类，传统的类型检查代码需要更新：

# 旧写法（只能检测 dict，会漏掉 frozendict）
if isinstance(obj, dict):
    ...

# 推荐写法 1：同时接受 dict 和 frozendict
if isinstance(obj, (dict, frozendict)):
    ...

# 推荐写法 2（更通用）：接受所有 Mapping 类型
from collections.abc import Mapping
if isinstance(obj, Mapping):
    ...

使用场景

1. 需要不可变配置对象：当你的数据不应该被意外修改时，用 frozendict 替代 dict 可以作为"防御性编程"手段

2. 需要把字典当作字典的键：比如缓存、去重等场景

3. 线程安全读取：不可变对象天然线程安全，多个线程可以同时读取而无需加锁

4. 函数式编程风格：在函数式编程中，数据通常不被修改，frozendict 比 dict + 手动拷贝更安全

5. 替代 types.MappingProxyType：之前如果需要一个只读视图，常用 MappingProxyType(dict_obj)，但它只是 dict 的只读包装器；frozendict 是一个独立的不可变类型，语义更清晰

与 frozenset 的类比

理解 frozendict 最简单的方式是类比 frozenset：

就像 frozenset 是 set 的不可变版本一样，frozendict 就是 dict 的不可变版本——只是它没有选择做 dict 的子类，而是作为一个独立的新内置类型。

版本信息

• Added in version 3.15
• 由 PEP 814 提案引入
• 由 Victor Stinner 和 Donghee Na 实现（gh-141510）

总结

frozendict 是 Python 3.15 引入的一个内置不可变字典类型，创建后不可修改、可哈希、保持插入顺序，适用于需要不可变映射语义的场景。如果你用的 Python 版本低于 3.15，可以通过第三方库 frozendict（pip install frozendict）获得类似功能，但内置版本的语义和性能经过官方优化，建议升级到 3.15+ 后直接使用。

参考

• https://docs.python.org/zh-cn/3/builtins/functions.html#func-frozendict
• https://docs.python.org/zh-cn/3/builtins/stdtypes.html#frozen-dictionaries
• https://docs.python.org/zh-cn/3.15/whatsnew/3.15.html#pep-814-add-frozendict-built-in-type

更新时间：2026-11-01 14:16:19 标签：python 冻结字典 frozendict