Python如何定义接口和抽象类

问题

你想定义一个接口或抽象类，并且通过执行类型检查来确保子类实现了某些特定的方法

解决方案

使用 abc 模块可以很轻松的定义抽象基类：

from abc import abcmeta, abstractmethod

class istream(metaclass=abcmeta):
  @abstractmethod
  def read(self, maxbytes=-1):
    pass

  @abstractmethod
  def write(self, data):
    pass

抽象类的一个特点是它不能直接被实例化，比如你想像下面这样做是不行的：

a = istream() # typeerror: can't instantiate abstract class
        # istream with abstract methods read, write

抽象类的目的就是让别的类继承它并实现特定的抽象方法：

class socketstream(istream):
  def read(self, maxbytes=-1):
    pass

  def write(self, data):
    pass

抽象基类的一个主要用途是在代码中检查某些类是否为特定类型，实现了特定接口：

def serialize(obj, stream):
  if not isinstance(stream, istream):
    raise typeerror('expected an istream')
  pass

除了继承这种方式外，还可以通过注册方式来让某个类实现抽象基类：

import io

# register the built-in i/o classes as supporting our interface
istream.register(io.iobase)

# open a normal file and type check
f = open('foo.txt')
isinstance(f, istream) # returns true

@abstractmethod 还能注解静态方法、类方法和 properties 。 你只需保证这个注解紧靠在函数定义前即可：

class a(metaclass=abcmeta):
  @property
  @abstractmethod
  def name(self):
    pass

  @name.setter
  @abstractmethod
  def name(self, value):
    pass

  @classmethod
  @abstractmethod
  def method1(cls):
    pass

  @staticmethod
  @abstractmethod
  def method2():
    pass

讨论

标准库中有很多用到抽象基类的地方。collections 模块定义了很多跟容器和迭代器(序列、映射、集合等)有关的抽象基类。 numbers 库定义了跟数字对象(整数、浮点数、有理数等)有关的基类。io 库定义了很多跟i/o操作相关的基类。

你可以使用预定义的抽象类来执行更通用的类型检查，例如：

import collections

# check if x is a sequence
if isinstance(x, collections.sequence):
...

# check if x is iterable
if isinstance(x, collections.iterable):
...

# check if x has a size
if isinstance(x, collections.sized):
...

# check if x is a mapping
if isinstance(x, collections.mapping):

尽管abcs可以让我们很方便的做类型检查，但是我们在代码中最好不要过多的使用它。 因为python的本质是一门动态编程语言，其目的就是给你更多灵活性， 强制类型检查或让你代码变得更复杂，这样做无异于舍本求末。

以上就是python如何定义接口和抽象类的详细内容，更多关于python定义接口和抽象类的资料请关注其它相关文章！