禁止向 Python 子类添加新方法

Question

我有两个类应该为两个独立的库实现相同的测试用例（我们称它们为 LibA 和 LibB）。到目前为止，我定义了要在一个抽象基类中实现的测试方法，它确保两个测试类都实现了所有需要的测试：

from abc import ABC, abstractmethod

class MyTests(ABC):
    @abstractmethod
    def test_foo(self):
        pass

class TestsA(MyTests):
    def test_foo(self):
        pass

class TestsB(MyTests):
    def test_foo(self):
        pass

这按预期工作，但仍然可能发生的是，在 LibB 上工作的人不小心将 test_bar() 方法添加到 TestB 而不是基类。在这种情况下，TestA 类中缺少的 test_bar() 将不会被注意到。

有没有办法禁止向（抽象）基类添加新方法？目标是强制在基类中添加新方法，从而强制在所有派生类中实现新方法。

Answer 1

是的。它可以通过元类来完成，或者从 Python 3.6 开始，通过检查基类的__init_subclass__。

__init_sublass__ 是语言每次实例化子类时调用的特殊方法。因此它可以检查新类是否具有任何超类中不存在的方法，并在声明子类时引发 TypeError。 （__init_subclass__ 会自动转换为类方法）

class Base(ABC):
    ...
    def __init_subclass__(cls, *args, **kw):
        super().__init_subclass__(*args, **kw)
        # By inspecting `cls.__dict__` we pick all methods declared directly on the class
        for name, attr in cls.__dict__.items():
            attr = getattr(cls, name)
            if not callable(attr):
                continue
            for superclass in cls.__mro__[1:]:
                if name in dir(superclass):
                    break
            else:
                # method not found in superclasses:
                raise TypeError(f"Method {name} defined in {cls.__name__}  does not exist in superclasses")

请注意，与未实现的抽象方法引发的 TypeError 不同，此错误是在类声明时引发的，而不是在类实例化时引发的。如果需要后者，则必须使用元类并将检查移至其__call__ 方法-但这会使事情复杂化，就好像在中间类中创建了一个从未实例化的方法一样，它不会引发该方法在叶子子类中可用。我猜你需要更多的是上面的代码。