Question

我正在尝试了解使用abstract base classes的好处。考虑这两段代码：

抽象基类：

from abc import ABCMeta, abstractmethod, abstractproperty

class CanFly:
    __metaclass__ = ABCMeta

    @abstractmethod
    def fly(self):
        pass

    @abstractproperty
    def speed(self):
        pass


class Bird(CanFly):

    def __init__(self):
        self.name = 'flappy'

    @property
    def speed(self):
        return 1

    def fly(self):
        print('fly')


b = Bird()

print(isinstance(b, CanFly))  # True
print(issubclass(Bird, CanFly))  #  True

普通继承：

class CanFly(object):

    def fly(self):
        raise NotImplementedError

    @property
    def speed(self):
        raise NotImplementedError()


class Bird(CanFly):

    @property
    def speed(self):
        return 1

    def fly(self):
        print('fly')


b = Bird()

print(isinstance(b, CanFly))  # True
print(issubclass(Bird, CanFly))  # True

如您所见，这两种方法都支持使用isinstance和issubclass进行变形。

现在，我知道的一个区别是，如果您尝试实例化抽象基类的子类而不覆盖所有抽象方法/属性，那么您的程序将会大声失败。但是，如果对NotImplementedError使用普通继承，则在实际调用相关方法/属性之前，代码不会失败。

除此之外，使用抽象基类的原因是什么？

Answer 1

除了您在问题中提到的以外，就具体细节而言，最值得注意的答案是@abstractmethod或@abstractproperty ¹装饰符的存在从ABC继承（或具有ABCMeta元类）使您根本无法实例化该对象。

from abc import ABC, abstractmethod

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

AbsParent()

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Can't instantiate abstract class AbsParent with abstract methods foo

但是，这里还有更多活动。 PEP 3119在Python中引入了抽象基类。我建议您通读“定额”部分，以了解Guido首先介绍它们的原因。我的个人总结是，他们对具体功能的关注较少，而对哲学的关注则更多。它们的目的是向外部检查员发出信号，该对象是从ABC继承的，并且由于它是从ABC继承的，因此将遵循诚实信用协议。这种“诚信约定”是子对象遵循父对象的意图。该协议的实际执行权由您决定，这就是为什么它是一个诚信协议，而不是明确的合同。

这主要是通过register()方法的镜头显示的。任何具有ABCMeta作为其元类（或仅继承自ABC的类）都将具有register()方法。通过在ABC中注册一个类，您就表示该类是从ABC继承的，即使从技术上讲不是这样。这是达成真诚协议的地方。

from abc import ABC, abstractmethod

class MyABC(ABC):
    @abstractmethod
    def foo(self):
        """should return string 'foo'"""
        pass


class MyConcreteClass(object):
    def foo(self):
        return 'foo'

assert not isinstance(MyConcreteClass(), MyABC)
assert not issubclass(MyConcreteClass, MyABC)

虽然MyConcreteClass在这一点上与MyABC无关，但它确实根据注释中提出的要求实现了MyABC的API。现在，如果我们向MyConcreteClass注册MyABC，它将通过isinstance和issubclass检查。

MyABC.register(MyConcreteClass)

assert isinstance(MyConcreteClass(), MyABC)
assert issubclass(MyConcreteClass, MyABC)

同样，这是“诚信协议”发挥作用的地方。您不必遵循MyABC 中列出的API。通过在ABC中注册具体的类，我们可以告诉任何外部检查人员，我们程序员都遵守我们应该遵循的API。

¹请注意，@abstractproperty不再是首选。相反，您应该使用：

@property
@abstractmethod
def foo(self):
    pass

使用抽象基类VS普通继承

1 个答案: