Python 2.6、3抽象基类误区答案

【问题标题】：Python 2.6, 3 abstract base class misunderstandingPython 2.6、3抽象基类误区
【发布时间】：2011-02-21 04:09:48
【问题描述】：

当我使用 ABCMeta 和 abstractmethod 时，我没有看到我期望的结果。

这在 python3 中运行良好：

from abc import ABCMeta, abstractmethod

class Super(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def method(self):
        pass

a = Super()
TypeError: Can't instantiate abstract class Super ...

在 2.6 中：

class Super():
    __metaclass__ = ABCMeta
    @abstractmethod
    def method(self):
         pass

a = Super()
TypeError: Can't instantiate abstract class Super ...

如果我从对象派生 Super，除了 ABCMeta，它们都可以正常工作（我得到预期的异常）。

如果我从列表中派生 Super，它们都会“失败”（不引发异常）。

我希望抽象基类是一个列表，但抽象，在子类中具体。

我做错了吗，还是我不应该在 python 中这样做？

【问题讨论】：

你到底想用这个实现什么？一个具体的例子在这里真的会有很长的路要走。
抽象基类是中毒心灵的需要 o_O stackoverflow.com/questions/372042/…
musicfreak：我正在尝试实现一个基于列表的抽象基类，它为其派生类定义了一个接口，并且不能实例化哪个基类。我希望能够将派生类用作列表，因为这是我的对象的本质，还有额外的接口位，因为我的对象更加特别。 :) msw：为什么需要 deiderata （“被毒化的头脑所渴望的东西”？我猜你是说我不应该想要这个（在 python 中），但是为什么呢？什么是更 Pythonic 的机制？
@msv，ABC 现在是 Python 2.6 及更高版本的重要组成部分——交易。 @Aaron，你没有做错任何事，只是没有按照你想要的方式工作——让我写一个答案来解释一下。
@Aaron，我是在夸张，但除了我提到的 SO 链接中的一些晦涩的情况外，有些人认为 Python 需要抽象类，就像鱼需要自行车一样。一个什么都不做的类在我看来不是一个类，它是一个接口定义。甚至在 Python 中包含 ABC 的理由也有些模棱两可：python.org/dev/peps/pep-3119

标签： python abstract-class

【解决方案1】：

使用 Super 在您的工作 sn-ps 中构建，您在执行 Super() 时调用的是：

>>> Super.__init__
<slot wrapper '__init__' of 'object' objects>

如果Super继承自list，则称它为Superlist：

>>> Superlist.__init__
<slot wrapper '__init__' of 'list' objects>

现在，抽象基类可以用作 mixin 类，可以从多个继承（以获得 ABC 可能提供的“模板方法”设计模式特性）与具体的类，而不使产生的后代抽象。所以考虑：

>>> class Listsuper(Super, list): pass
... 
>>> Listsuper.__init__
<slot wrapper '__init__' of 'list' objects>

看到问题了吗？根据多重继承规则，调用Listsuper()（不允许仅仅因为有一个悬空的抽象方法而失败）运行与调用Superlist()（你希望失败）相同的代码.在实践中，该代码 (list.__init__) 不反对悬挂的抽象方法——只有 object.__init__ 可以。修复它可能会破坏依赖当前行为的代码。

建议的解决方法是：如果您想要一个抽象基类，它的所有基类都必须是抽象的。因此，不要在你的基础中使用具体的list，而是使用collections.MutableSequence 作为基础，添加一个__init__ 来创建._list 属性，并通过直接委托给self._list 来实现MutableSequence 的抽象方法.不完美，但也不是那么痛苦。

【讨论】：

（我认为我的评论搞砸了。）亚历克斯，谢谢，这很清楚，很中肯。我现在有一些阅读要做。

【解决方案2】：

实际上，问题在于__new__，而不是__init__。示例：

from abc import ABCMeta, abstractmethod
from collections import OrderedDict

class Foo(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def foo(self):
        return 42

class Empty:
    def __init__(self):
        pass

class C1(Empty, Foo): pass
class C2(OrderedDict, Foo): pass

C1() 按预期失败并返回 TypeError，而 C2.foo() 返回 42。

>>> C1.__init__
<function Empty.__init__ at 0x7fa9a6c01400>

如您所见，它没有使用object.__init__，也没有调用它的超类(object)__init__

您可以自己拨打__new__进行验证：

C2.__new__(C2) 工作正常，而您将获得通常的 TypeError 和 C1.__new__(C1)

所以，恕我直言，它不像

那么清晰

如果你想要一个抽象基类，它的所有基类都必须是抽象的。

虽然这是个好建议，但反过来不一定正确：OrderedDict 和 Empty 都不是抽象的，但前者的子类是“具体的”，而后者是“抽象的”

如果您想知道，我在示例中使用了OrderedDict 而不是list，因为后者是“内置”类型，因此您不能这样做：

OrderedDict.bar = lambda self: 42

我想明确指出这个问题与它无关。

【讨论】：