python抽象基类之_subclasshook_方法

Python的鸭子特性(duck typing)

Python中自定义的类只要实现了某种特殊的协议,就能赋予那种行为,举一个简单的例子:

class A:
    def __len__(self):
        return 0
a = A()
print(len(a))

如上所示,自己定义了一个类,实现了__len__的魔法方法,就可以使用内置函数len()获取对象长度。如果实现了__getitem__魔法方法,自定义对象就能称为”序列类型”,可以使用类似list序列那样的操作,比如a[1]获取第2个元素......

Python的白鹅特性(抽象基类)

在Java中,有interface接口的概念,而在Python中没有这个概念,取而代之的是抽象基类。在Python中定义一个抽象基类如下:

import abc
class Base(abc.ABC):
    
    @abc.abstractmethod
    def func(self):
        """doc"""

只需要实现func的接口即可

class MyClass(Base):
    def func(self):
        pass

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Python虚拟子类(使用__subclasshook__)

Python原生定义了抽象基类Sized,里面实现了__len__方法,我们可以自定义类来继承Sized,实现里面的__len__方法,Sized源码如下:

class Sized(metaclass=ABCMeta):
    __slots__ = ()
    @abstractmethod
    def __len__(self):
        return 0
    @classmethod
    def __subclasshook__(cls, C):
        if cls is Sized:
            return _check_methods(C, "__len__")
        return NotImplemented

如上所示,我们看到了它实现了__subclasshook__方法,检查子类和子类的mro上所有的类是否有__len__方法,如果没有,返回NotImplemented。当然我们不必继承Sized,而是使用虚拟子类(virtual subclass)技术,只实现__len__协议,隐式继承了Sized。

下面我们仿造Sized自定义一个抽象基类

import abc
class Base(abc.ABC):
    @abc.abstractmethod
    def my_protocol(self):
        """自定义协议"""
    @classmethod
    def __subclasshook__(cls, subclass):
        if cls is Base:
            if any("my_protocol" in B.__dict__ for B in subclass.__mro__):
                return True
        return NotImplemented

接下来我们定义一个子类,隐式继承Base

#并没有显式继承Base
class MyClass:
    def my_protocol(self):
        pass
if __name__ == '__main__':
    k = MyClass()
    print(isinstance(k, Base))  
    #True
    print(issubclass(MyClass, Base))
    #True
    print(Base._abc_impl)

如上所示,我们只需要实现my_protocol协议,就会隐式继承自抽象基类,这样就实现了虚拟子类的创建。