Python中的抽象类和接口有什么区别？

Question

Answer 1

您有时会看到以下内容：

class Abstract1( object ):
    """Some description that tells you it's abstract,
    often listing the methods you're expected to supply."""
    def aMethod( self ):
        raise NotImplementedError( "Should have implemented this" )

由于Python没有（并且不需要）正式的接口契约，因此不存在抽象和接口之间的Java风格区别。如果有人经历了定义正式接口的努力，那么它也将是一个抽象类。唯一的区别在于docstring中声明的意图。

当你打鸭子时，抽象和界面之间的差异就是一个分裂的东西。

Java使用接口，因为它没有多重继承。

因为Python有多重继承，你可能也会看到类似这样的东西

class SomeAbstraction( object ):
    pass # lots of stuff - but missing something

class Mixin1( object ):
    def something( self ):
        pass # one implementation

class Mixin2( object ):
    def something( self ):
        pass # another

class Concrete1( SomeAbstraction, Mixin1 ):
    pass

class Concrete2( SomeAbstraction, Mixin2 ):
    pass

它使用一种带有mixins的抽象超类来创建不相交的具体子类。

Answer 2

Python中的抽象类和接口有什么区别？

对象的接口是该对象上的一组方法和属性。

在Python中，我们可以使用抽象基类来定义和实施接口。

使用抽象基类

例如，假设我们要使用collections模块中的一个抽象基类：

import collections
class MySet(collections.Set):
    pass

如果我们尝试使用它，我们得到一个TypeError，因为我们创建的类不支持集合的预期行为：

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

因此，我们需要在至少 __contains__，__iter__和__len__实施。让我们使用documentation：

中的这个实现示例

class ListBasedSet(collections.Set):
    """Alternate set implementation favoring space over speed
    and not requiring the set elements to be hashable. 
    """
    def __init__(self, iterable):
        self.elements = lst = []
        for value in iterable:
            if value not in lst:
                lst.append(value)
    def __iter__(self):
        return iter(self.elements)
    def __contains__(self, value):
        return value in self.elements
    def __len__(self):
        return len(self.elements)

s1 = ListBasedSet('abcdef')
s2 = ListBasedSet('defghi')
overlap = s1 & s2

实现：创建抽象基类

我们可以通过将元类设置为abc.ABCMeta并在相关方法上使用abc.abstractmethod装饰器来创建我们自己的抽象基类。元类将装饰函数添加到__abstractmethods__属性，防止实例化，直到定义它们为止。

import abc

例如，“effable”被定义为可以用单词表达的东西。假设我们想在Python 2中定义一个可行的抽象基类：

class Effable(object):
    __metaclass__ = abc.ABCMeta
    @abc.abstractmethod
    def __str__(self):
        raise NotImplementedError('users must define __str__ to use this base class')

或者在Python 3中，元类声明略有变化：

class Effable(object, metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def __str__(self):
        raise NotImplementedError('users must define __str__ to use this base class')

现在，如果我们尝试在不实现接口的情况下创建一个可用的对象：

class MyEffable(Effable): 
    pass

并尝试实例化它：

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

我们被告知我们还没有完成这项工作。

现在，如果我们通过提供预期的界面来遵守：

class MyEffable(Effable): 
    def __str__(self):
        return 'expressable!'

然后我们可以使用从抽象类派生的类的具体版本：

>>> me = MyEffable()
>>> print(me)
expressable!

我们还可以做其他事情，例如注册已经实现这些接口的虚拟子类，但我认为这超出了这个问题的范围。这里演示的其他方法必须使用abc模块来调整此方法，但是。

结论

我们已经证明，抽象基类的创建定义了Python中自定义对象的接口。

Answer 3

Python＆gt; = 2.6有Abstract Base Classes。

抽象基类（缩写 ABCs）补充鸭子分型提供定义接口的方法当其他技术，如hasattr（）会很笨拙。 Python附带许多用于数据结构的内置ABC （在收集模块中），数字（在数字模块中）和流（在io模块中）。你可以创建你自己的ABC与abc模块。

还有Zope Interface模块，由zope之外的项目使用，如twisted。我对它并不熟悉，但有一个wiki页面here可能会有所帮助。

通常，您不需要抽象类的概念，也不需要python中的接口（已编辑 - 请参阅S.Lott的答案以获取详细信息）。

Answer 4

Python实际上没有任何一个概念。

它使用duck typing，这消除了对接口的需求（至少对于计算机： - ））

Python＆lt; = 2.5：基类显然存在，但没有明确的方法将方法标记为“纯虚拟”，因此该类不是真正抽象的。

Python＆gt; = 2.6：抽象基类做exist（http://docs.python.org/library/abc.html）。并允许您指定必须在子类中实现的方法。我不太喜欢语法，但功能就在那里。大多数情况下，从'使用'客户端使用duck typing可能更好。

Answer 5

以更基本的方式解释：界面有点像空的松饼盘。它是一个包含一组没有代码的方法定义的类文件。

抽象类是一回事，但并非所有函数都需要为空。有些人可以有代码。它不是严格空的。

为什么要区分： Python中没有太大的实际区别，但在大型项目的规划级别上，谈论接口可能更常见，因为没有代码。特别是如果你正在使用习惯于这个术语的Java程序员。

Answer 6

通常，接口仅在使用单继承类模型的语言中使用。在这些单继承语言中，如果任何类可以使用特定方法或一组方法，则通常使用接口。同样在这些单继承语言中，除了没有或多个方法之外，抽象类还用于定义类变量，或者利用单继承模型来限制可以使用一组方法的类的范围。

支持多继承模型的语言倾向于仅使用类或抽象基类而不使用接口。由于Python支持多重继承，因此它不使用接口，您可能希望使用基类或抽象基类。

http://docs.python.org/library/abc.html

Answer 7

为完整起见，我们应该提到PEP3119 引入ABC并将其与界面进行比较的地方，和原始的Talin's评论。

抽象类不是完美的接口：

属于继承层次结构
易变

但是，如果您考虑以自己的方式编写它：

def some_function(self):
     raise NotImplementedError()

interface = type(
    'your_interface', (object,),
    {'extra_func': some_function,
     '__slots__': ['extra_func', ...]
     ...
     '__instancecheck__': your_instance_checker,
     '__subclasscheck__': your_subclass_checker
     ...
    }
)

ok, rather as a class
or as a metaclass
and fighting with python to achieve the immutable object
and doing refactoring
...

您会很快意识到自己正在发明轮子最终实现 abc.ABCMeta

有人提出

abc.ABCMeta作为缺少接口功能的有用补充，像python这样的语言就足够了。

当然，在编写版本3并添加新语法和不可变接口概念时，它能够得到更好的增强。

结论：

The abc.ABCMeta IS "pythonic" interface in python

Answer 8

抽象类是包含一个或多个抽象方法的类。除抽象方法外，抽象类还可以具有静态方法，类方法和实例方法。但是在接口的情况下，它将仅具有抽象方法，而没有其他方法。因此，继承抽象类不是强制性的，但是继承接口是强制性的。

Python中抽象类和接口的区别

8 个答案:

Python中的抽象类和接口有什么区别？

使用抽象基类

实现：创建抽象基类

结论