Python如何定义接口和抽象类
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：
fromabcimportABCMeta,abstractmethod classIStream(metaclass=ABCMeta): @abstractmethod defread(self,maxbytes=-1): pass @abstractmethod defwrite(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'tinstantiateabstractclass #IStreamwithabstractmethodsread,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：
classSocketStream(IStream): defread(self,maxbytes=-1): pass defwrite(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：
defserialize(obj,stream):
ifnotisinstance(stream,IStream):
raiseTypeError('ExpectedanIStream')
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：
importio
#Registerthebuilt-inI/Oclassesassupportingourinterface
IStream.register(io.IOBase)
#Openanormalfileandtypecheck
f=open('foo.txt')
isinstance(f,IStream)#ReturnsTrue
@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：
classA(metaclass=ABCMeta): @property @abstractmethod defname(self): pass @name.setter @abstractmethod defname(self,value): pass @classmethod @abstractmethod defmethod1(cls): pass @staticmethod @abstractmethod defmethod2(): 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：
importcollections #Checkifxisasequence ifisinstance(x,collections.Sequence): ... #Checkifxisiterable ifisinstance(x,collections.Iterable): ... #Checkifxhasasize ifisinstance(x,collections.Sized): ... #Checkifxisamapping ifisinstance(x,collections.Mapping):
尽管ABCs可以让我们很方便的做类型检查，但是我们在代码中最好不要过多的使用它。因为Python的本质是一门动态编程语言，其目的就是给你更多灵活性，强制类型检查或让你代码变得更复杂，这样做无异于舍本求末。
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