我在使用Python继承时有麻烦。虽然这个概念在Java中对我来说太简单了,但到目前为止,我还无法理解Python,这至少让我感到惊讶。

我有一个原型如下:

class Shape():
   def __init__(self, shape_name):
       self.shape = shape_name

class Rectangle(Shape):
   def __init__(self, name):
       self.shape = name

在上面的代码中,我如何才能使一个抽象方法,需要实现的所有子类?


当前回答

你不能用语言原语。如前所述,abc包在Python 2.6及更高版本中提供了此功能,但Python 2.5及更早版本中没有此选项。abc包并不是Python的新特性;相反,它通过添加显式的“这个类是否说它这样做?”检查来添加功能,并使用手动实现的一致性检查,如果错误地声明此类声明,则会在初始化期间导致错误。

Python是一种激进的动态类型语言。它没有指定语言原语来阻止程序因为对象不匹配类型要求而被编译;这只能在运行时发现。如果你需要一个子类实现一个方法,记录它,然后只调用这个方法,盲目地希望它会在那里。

如果它在那里,那就太棒了,它就是有效的;这被称为鸭子类型,您的对象已经像鸭子一样嘎嘎叫,以满足接口。即使self是调用此类方法的对象,出于强制重写的目的(由于基本方法需要特性的特定实现(泛型函数)),这也很好,因为self是一种约定,而不是任何实际特殊的东西。

异常出现在__init__中,因为当你的初始化式被调用时,派生类型的初始化式还没有被调用,所以它还没有机会将自己的方法固定到对象上。

If the method was't implemented, you'll get an AttributeError (if it's not there at all) or a TypeError (if something by that name is there but it's not a function or it didn't have that signature). It's up to you how you handle that- either call it programmer error and let it crash the program (and it "should" be obvious to a python developer what causes that kind of error there- an unmet duck interface), or catch and handle those exceptions when you discover that your object didn't support what you wish it did. Catching AttributeError and TypeError is important in a lot of situations, actually.

其他回答

在abc被引入之前,你会经常看到这种情况。

class Base(object):
    def go(self):
        raise NotImplementedError("Please Implement this method")


class Specialized(Base):
    def go(self):
        print "Consider me implemented"

抽象基类有很深的魔力。我时不时地使用它们实现一些东西,并为自己的聪明而感到惊讶,不久之后我发现自己完全被自己的聪明所迷惑(这可能只是个人的局限性)。

另一种方法(如果你问我,应该在python std库中)是创建一个装饰器。

def abstractmethod(method):
    """
    An @abstractmethod member fn decorator.
    (put this in some library somewhere for reuse).

    """
    def default_abstract_method(*args, **kwargs):
        raise NotImplementedError('call to abstract method ' 
                                  + repr(method))
    default_abstract_method.__name__ = method.__name__    
    return default_abstract_method


class Shape(object):

    def __init__(self, shape_name):
       self.shape = shape_name

    @abstractmethod
    def foo(self):
        print "bar"
        return

class Rectangle(Shape):
    # note you don't need to do the constructor twice either
    pass  

r = Rectangle("x")
r.foo()

我没有写装饰器。我只是突然想到有人会这么做。你可以在这里找到它:http://code.activestate.com/recipes/577666-abstract-method-decorator/好jimmy2times。请注意该页底部关于装饰器类型安全性的讨论。(如果有人愿意的话,可以用检查模块来修复)。

参见abc模块。基本上,你定义__metaclass__ = abc。ABCMeta,然后用@abc.abstractmethod装饰每个抽象方法。除非重写了所有抽象方法,否则不能实例化从该类派生的类。

如果您的类已经使用了元类,则从ABCMeta而不是type派生它,您可以继续使用自己的元类。

一种廉价的替代方法(也是abc模块引入之前的最佳实践)是让所有抽象方法都引发一个异常(NotImplementedError是一个很好的异常),以便从它派生的类必须重写该方法才能有用。

然而,abc解决方案更好,因为它完全避免了此类类的实例化(即,它“更快地失败”),而且还因为您可以提供每个方法的默认或基本实现,这些方法可以使用派生类中的super()函数实现。

沿着这些线,使用ABC

import abc

class Shape(object):
    __metaclass__ = abc.ABCMeta
    
    @abc.abstractmethod
    def method_to_implement(self, input):
        """Method documentation"""
        return
    

还可以阅读这个很好的教程:https://pymotw.com/3/abc/

你也可以查看zope.interface,它是在python中引入ABC之前使用的。

http://pypi.python.org/pypi/zope.interface https://zopeinterface.readthedocs.io/en/latest/README.html

你可以使用six和abc高效地为python2和python3构造一个类,如下所示:

import six
import abc

@six.add_metaclass(abc.ABCMeta)
class MyClass(object):
    """
    documentation
    """

    @abc.abstractmethod
    def initialize(self, para=None):
        """
        documentation
        """
        raise NotImplementedError

这是一份很棒的文件。