Python高级主题:Python ABC(抽象基类)

#抽象类实例   作用统一规范接口,降低使用复杂度。
import abc
class Animal(metaclass = abc.ABCMeta): ##只能被继承,不能实例化,实例化会报错
@abc.abstractmethod ##加完这个方法子类必须有这个方法,否则报错
def run(self):
pass
@abc.abstractmethod
def eat(self):
pass

class People(Animal):
def run(self):
print("People is walking")

def eat(self):
print("people is eating")

class Pig(Animal):
def run(self):
print("Pig is running")

def eat(self):
print("people is eating")

class Dog(Animal):
def run(self):
print("Dog is zouing")

def eat(self):
print("dog is eating")

peo1 = People()
pig1 = Pig()
dog1 = Dog()

peo1.run()
peo1.eat()
 
 
 
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 <module>
    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
posted @ 2018-10-12 20:29  andyzhang-  阅读(13789)  评论(0编辑  收藏  举报