在Python中实现抽象类的最佳方法

Question

在Python中实现抽象类的最佳方法

python-3.xoopdesign-patternsabstract-classpep8

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什么是在Python中实现抽象类的最佳方式？

这是我见过的主要方法：

class A(ABC):
    @abstractmethod
    def foo(self):
        pass

然而，这并不会防止您在扩展该类时调用抽象方法。

在Java中，如果您尝试执行类似的操作，会出现错误，但在Python中不会。

class B(A):
    def foo(self):
        super().foo()
B().foo() # does not raise an error

为了复制Java的行为，您可以采用以下方法：

class A(ABC):
    @abstractmethod
    def foo(self):
        raise NotImplementedError

然而，在实际应用中，我很少看到后一种解决方案，即使它显然是最正确的。是否有特定的原因更喜欢第一种方法而不是第二种方法？

- Angelo

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- jsbueno · Accepted Answer

如果你希望在子类中调用超类的抽象方法时出现错误，则需要手动引发异常。(即使它能够直接与类一起工作，也需要创建一个 Exception 类的实例，并在 raise 命令中使用 NotImplementedError()。)

然而，现有的行为实际上非常方便：如果你的抽象方法只包含 pass，则可以有任意数量的子类继承基类，并且只要至少一个实现抽象方法，它就会起作用。即使它们全部调用 super() 等效方法而没有检查其他任何内容。

如果在复杂层次结构中（例如，使用 mixins 等），会调用错误(NotImplementedError 或其他错误)，则每次调用 super 时都需要检查是否已引发错误，以便跳过它。值得一提的是，可以使用条件检查 super() 是否会与其中方法是抽象的类相遇。

if not getattr(super().foo, "__isabstractmethod__", False):
     super().foo(...)

既然你希望当你达到方法层次结构的基础时，它什么都不做，那么如果什么也不发生，那就更简单了！

我的意思是，看看这个：

class A(abc.ABC):
    @abstractmethod
    def validate(self, **kwargs):
        pass

class B(A):
    def validate(self, *, first_arg_for_B, second_arg_for_B=None, **kwargs):
        super().validate(**kwargs)
        # perform validation:
        ...

class C(A)
    def validate(self, *, first_arg_for_C **kwargs):
        super().validate(**kwargs)
        # perform validation:
        ...

class Final(B, C):
    ...

B.validate和C.validate都不需要担心层次结构中的其他类，只需执行它们自己的操作并传递即可。如果A.validate引发异常，则两个方法都必须在try: ...; except ...: pass语句内执行super().validate(...)，或者在奇怪的if块内执行，这样做没有任何好处。更新 - 我刚在官方文档中找到了这个注释：

注意与Java抽象方法不同，这些抽象方法可以有实现。该实现可以通过覆盖它的类中的super()机制调用。在使用协作多重继承的框架中，这可能对于超级调用的终点非常有用。 https://docs.python.org/3/library/abc.html#abc.abstractmethod

如果您能在评论中回复，我甚至会向您提出一个个人问题：我知道在Java中这不是很相关，因为不能有多重继承，因此即使在大的继承体系中，第一个子类实现抽象方法通常也会被广泛知晓。但是，在Java项目中，如果可以选择各种基本具体类，并以任意顺序进行其他操作，那么由于抽象方法的提出，该如何解决？