类型提示与鸭子类型

Question

在 Python 中使用类型提示的一个缺点是牺牲了 Python 代码的美感。

在类型提示之前，我的方法签名很简洁：

def echo(items):
    for i in items:
        print(i)
    

由于我的团队正在使用类型提示，因此我也在我的代码中添加了类型提示：

def echo(items: Set[str]) -> None:

仍然很清晰。一段时间后，我的代码中在集合上运行的其他部分要求我的items 是可散列的，而其他部分则不需要。所以我决定也支持frozenset，现在我的方法看起来像：

 def echo(items: Union[Set[str],Frozenset[str]]) -> None:
 

它开始看起来像 Java 中的方法，尽管在 Java 中我可以操作接口，忽略实现细节：

 void echo(Set<String> items) {

Python 不支持接口概念，即我不能说Set 实现了Frozenset。由于鸭子类型，初始实现对Set 和Frozenset 都有效：两者的行为都与设置相同。但是，我的印象是，显式类型提示在某种程度上与鸭子类型不兼容

如何在打字提示和鸭式打字之间找到一个很好的平衡？

Answer 1

使用AbstractSet:

from typing import AbstractSet

def echo(items: AbstractSet[str]) -> None:
    ...

Set 和 FrozenSet 都（直接或间接）继承自 AbstractSet：

AbstractSet
    |
    |
    +--------------+
    |              |
    |              |
MutableSet        FrozenSet
    |
    |
   Set

Answer 2

正如@chpner 所说，使用内置类型是一个不错的选择。从 Python 3.7 开始，类型模块中的所有抽象类型都是 protocols。

协议的概念与接口有一些相似之处。

如文档中所述：

结构子类型可以看作是鸭子类型的静态等价物，这是 Python 程序员所熟知的。 Mypy 通过下面描述的协议类提供对结构子类型的支持。有关 Python 中协议和结构子类型的详细规范，请参阅PEP 544。

也可以定义自定义协议：

from typing import Iterable
from typing_extensions import Protocol

class SupportsClose(Protocol):
    def close(self) -> None:
       ...  # Empty method body (explicit '...')

class Resource:  # No SupportsClose base class!
    # ... some methods ...

    def close(self) -> None:
       self.resource.release()

def close_all(items: Iterable[SupportsClose]) -> None:
    for item in items:
        item.close()

close_all([Resource(), open('some/file')])  # Okay!

虽然协议的主要目的是静态分析，但它们允许检查对象在运行时是否也遵循某些协议：

from typing_extensions import Protocol, runtime_checkable

@runtime_checkable
class Portable(Protocol):
    handles: int

class Mug:
    def __init__(self) -> None:
        self.handles = 1

mug = Mug()
if isinstance(mug, Portable):
   use(mug.handles)  # Works statically and at runtime