Python如何定义接口和抽象类_Python

Python如何定义接口和抽象类

2020-07-29 11:39David Beazley Python

这篇文章主要介绍了Python如何定义接口和抽象类，文中讲解非常细致，代码帮助大家更好的理解和学习，感兴趣的朋友可以了解下

问题

你想定义一个接口或抽象类，并且通过执行类型检查来确保子类实现了某些特定的方法

解决方案

使用 abc 模块可以很轻松的定义抽象基类：

				?

									from abc import ABCMeta, abstractmethod

									class IStream(metaclass=ABCMeta):

									  @abstractmethod

									  def read(self, maxbytes=-1):

									    pass

									  @abstractmethod

									  def write(self, data):

									    pass

抽象类的一个特点是它不能直接被实例化，比如你想像下面这样做是不行的：

				?

									a = IStream() # TypeError: Can't instantiate abstract class

									        # IStream with abstract methods read, write

抽象类的目的就是让别的类继承它并实现特定的抽象方法：

				?

									class SocketStream(IStream):

									  def read(self, maxbytes=-1):

									    pass

									  def write(self, data):

									    pass

抽象基类的一个主要用途是在代码中检查某些类是否为特定类型，实现了特定接口：

				?

									def serialize(obj, stream):

									  if not isinstance(stream, IStream):

									    raise TypeError('Expected an IStream')

									  pass

除了继承这种方式外，还可以通过注册方式来让某个类实现抽象基类：

				?

									import io

									# Register the built-in I/O classes as supporting our interface

									IStream.register(io.IOBase)

									# Open a normal file and type check

									f = open('foo.txt')

									isinstance(f, IStream) # Returns True

@abstractmethod 还能注解静态方法、类方法和 properties 。你只需保证这个注解紧靠在函数定义前即可：

				?

									class A(metaclass=ABCMeta):

									  @property

									  @abstractmethod

									  def name(self):

									    pass

									  @name.setter

									  @abstractmethod

									  def name(self, value):

									    pass

									  @classmethod

									  @abstractmethod

									  def method1(cls):

									    pass

									  @staticmethod

									  @abstractmethod

									  def method2():

									    pass

讨论

标准库中有很多用到抽象基类的地方。collections 模块定义了很多跟容器和迭代器(序列、映射、集合等)有关的抽象基类。 numbers 库定义了跟数字对象(整数、浮点数、有理数等)有关的基类。io 库定义了很多跟I/O操作相关的基类。

你可以使用预定义的抽象类来执行更通用的类型检查，例如：

				?

									import collections

									# Check if x is a sequence

									if isinstance(x, collections.Sequence):

									...

									# Check if x is iterable

									if isinstance(x, collections.Iterable):

									...

									# Check if x has a size

									if isinstance(x, collections.Sized):

									...

									# Check if x is a mapping

									if isinstance(x, collections.Mapping):