Python高级:了解Python ABC(抽象基类)及 应用场景

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Python高级:了解Python ABC(抽象基类)及 应用场景

2024-07-09 19:08| 来源: 网络整理| 查看: 265

 ABC,Abstract Base Class(抽象基类),主要定义了基本类和最基本的抽象方法,可以为子类定义共有的API,不需要具体实现。相当于是Java中的接口或者是抽象类。     抽象基类可以不实现具体的方法(当然也可以实现,只不过子类如果想调用抽象基类中定义的方法需要使用super())而是将其留给派生类实现。     抽象基类提供了逻辑和实现解耦的能力,即在不同的模块中通过抽象基类来调用,可以用最精简的方式展示出代码之间的逻辑关系,让模块之间的依赖清晰简单。同时,一个抽象类可以有多个实现,让系统的运转更加灵活。而针对抽象类的编程,让每个人可以关注当前抽象类,只关注其方法和描述,而不需要考虑过多的其他逻辑,这对协同开发有很大意义。极简版的抽象类实现,也让代码可读性更高。     抽象基类的使用:     1:直接继承         直接继承抽象基类的子类就没有这么灵活,抽象基类中可以声明”抽象方法“和“抽象属性”,只有完全覆写(实现)了抽象基类中的“抽象”内容后,才能被实例化,而虚拟子类则不受此影响。     2:虚拟子类     将其他的类”注册“到抽象基类下当虚拟子类(调用register方法),虚拟子类的好处是你实现的第三方子类不需要直接继承自基类,可以实现抽象基类中的部分API接口,也可以根本不实现,但是issubclass(), issubinstance()进行判断时仍然返回真值。     Python 对于ABC的支持模块是abc模块,定义了一个特殊的metaclass:ABCMeta 还有一些装饰器:@abstractmethod 和 @abstarctproperty 。abc.ABCMeta 用于在Python程序中创建抽象基类。而抽象基类如果想要声明“抽象方法”,可以使用 @abstractmethod ,如果想声明“抽象属性”,可以使用 @abstractproperty 。     为了解决Python2&3的兼容问题,需要引入six模块,该模块中有一个针对类的装饰器 @six.add_metaclass(MetaClass) 可以为两个版本的Python类方便地添加metaclass 通用做法。 @six.add_metaclass(MetaClass) 的作用是在不同版本的Python之间提供一个优雅的声明类的metaclass的手段,事实上不用它也可以,只是使用了它代码更为整洁明了。 import six @six.add_metaclass(Meta) class MyClass(object):     pass 在Python 3 等价于 import six class MyClass(object, metaclass = Meta):     pass 在Python 2.x (x >= 6)中等价于 import six class MyClass(object):     __metaclass__ = Meta     pass 或者直接调用装饰器, 这里也能看出来装饰器就是个方法包装而已。 import six class MyClass(object):     pass MyClass  = six.add_metaclass(Meta)(MyClass) 实例: import abc import six @six.add_metaclass(abc.ABCMeta) class BaseClass(object):     @abc.abstractmethod     def func_a(self, data):         """         an abstract method need to be implemented         """     @abc.abstractmethod     def func_b(self, data):         """         another abstract method need to be implemented         """ class SubclassImpl(BaseClass):     def func_a(self, data):         print("Overriding func_a, " + str(data))     @staticmethod     def func_d(self, data):         print(type(self) + str(data)) class RegisteredImpl(object):     @staticmethod     def func_c(data):         print("Method in third-party class, " + str(data)) BaseClass.register(RegisteredImpl) if __name__ == '__main__':     for subclass in BaseClass.__subclasses__():         print("subclass of BaseClass: " + subclass.__name__)     print("subclass do not contains RegisteredImpl")     print("-----------------------------------------------")     print("RegisteredImpl is subclass: " + str(issubclass(RegisteredImpl, BaseClass)))     print("RegisteredImpl object  is instance: " + str(isinstance(RegisteredImpl(), BaseClass)))     print("SubclassImpl is subclass: " + str(issubclass(SubclassImpl, BaseClass)))     print("-----------------------------------------------")     obj1 = RegisteredImpl()     obj1.func_c("RegisteredImpl new object OK!")     print("-----------------------------------------------")     obj2 = SubclassImpl()  #由于没有实例化所有的方法,所以这里会报错 Can't instantiate abstract class SubclassImpl with abstract methods func_b     obj2.func_a("It's right!") 结果如下: subclass of BaseClass: SubclassImpl subclass do not contains RegisteredImpl ----------------------------------------------- RegisteredImpl is subclass: True RegisteredImpl object  is instance: True SubclassImpl is subclass: True ----------------------------------------------- Method in third-party class, RegisteredImpl new object OK! ----------------------------------------------- Traceback (most recent call last):   File "/Users/wangqi/Git/Python/scrapy_crawler_learn/test/ABCTest.py", line 51, in     obj2 = SubclassImpl()  #由于没有实例化所有的方法,所以这里会报错 Can't instantiate abstract class SubclassImpl with abstract methods func_b TypeError: Can't instantiate abstract class SubclassImpl with abstract methods func_b

1. #我们去检查某个类是否有某种方法class Company(object):    def __init__(self, employee_list):        self.employee = employee_list    def __len__(self):        return len(self.employee)com = Company(["bobby1","bobby2"])print(hasattr(com, "__len__"))class A:    passclass B:    pass2.  #我们在某些情况之下希望判定某个对象的类型from collections.abc import Sizedisinstance(com, Sized)b = B()print(isinstance(b, A))# print(len(com))3. #我们需要强制某个子类必须实现某些方法#实现了一个web框架,集成cache(redis, cache, memorychache)#需要设计一个抽象基类, 指定子类必须实现某些方法#如何去模拟一个抽象基类import abcfrom collections.abc import *class CacheBase(metaclass=abc.ABCMeta):    @abc.abstractmethod    def get(self, key):        pass    @abc.abstractmethod    def set(self, key, value):        pass# class CacheBase():#     def get(self, key):#         raise NotImplementedError#     def set(self, key, value):#         raise NotImplementedError#class RedisCache(CacheBase):    def set(self, key, value):        pass# redis_cache = RedisCache()# redis_cache.set("key", "value")



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