在Python中定義和使用抽象類的方法
更新時間：2016年06月30日 16:28:35 作者：iamyangjy
提起Java的抽象類大家都比較熟悉,Python中我們可以使用abc模塊來構(gòu)建抽象類,這里就為大家講解在Python中定義和使用抽象類的方法
像java一樣python也可以定義一個抽象類。
在講抽象類之前，先說下抽象方法的實現(xiàn)。
抽象方法是基類中定義的方法，但卻沒有任何實現(xiàn)。在java中，可以把方法申明成一個接口。而在python中實現(xiàn)一個抽象方法的簡單的方法是：
class Sheep（object）：
def get_size(self):
raise NotImplementedError
任何從Sheep繼承下來的子類必須實現(xiàn)get_size方法。否則就會產(chǎn)生一個錯誤。但這種實現(xiàn)方法有個缺點。定義的子類只有調(diào)用那個方法時才會拋錯。這里有個簡單方法可以在類被實例化后觸發(fā)它。使用python提供的abc模塊。
import abc
class Sheep(object):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc.absractmethod
def get_size(self):
return
這里實例化Sheep類或任意從其繼承的子類（未實現(xiàn)get_size）時候都會拋出異常。
因此，通過定義抽象類，可以定義子類的共同method（強制其實現(xiàn)）。
如何使用抽象類
import abc
class A(object):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc.abstractmethod
def load(self, input):
return
@abc.abstractmethod
def save(self, output, data):
return
通過ABCMeta元類來創(chuàng)建一個抽象類, 使用abstractmethod裝飾器來表明抽象方法
注冊具體類
class B(object):
def load(self, input):
return input.read()
def save(self, output, data):
return output.write(data)
A.register(B)
if __name__ == '__main__':
print issubclass(B, A) # print True
print isinstance(B(), A) # print True
從抽象類注冊一個具體的類
子類化實現(xiàn)
class C(A):
def load(self, input):
return input.read()
def save(self, output, data):
return output.write(data)
if __name__ == '__main__':
print issubclass(C, A) # print True
print isinstance(C(), A) # print True
可以使用繼承抽象類的方法來實現(xiàn)具體類這樣可以避免使用register. 但是副作用是可以通過基類找出所有的具體類
for sc in A.__subclasses__(): print sc.__name__ # print C
如果使用繼承的方式會找出所有的具體類，如果使用register的方式則不會被找出
使用__subclasshook__
使用__subclasshook__后只要具體類定義了與抽象類相同的方法就認為是他的子類
import abc
class A(object):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc.abstractmethod
def say(self):
return 'say yeah'
@classmethod
def __subclasshook__(cls, C):
if cls is A:
if any("say" in B.__dict__ for B in C.__mro__):
return True
return NotTmplementd
class B(object):
def say(self):
return 'hello'
print issubclass(B, A) # True
print isinstance(B(), A) # True
print B.__dict__ # {'say': <function say at 0x7f...>, ...}
print A.__subclasshook__(B) # True
不完整的實現(xiàn)
class D(A):
def save(self, output, data):
return output.write(data)
if __name__ == '__main__':
print issubclass(D, A) # print True
print isinstance(D(), A) # raise TypeError
如果構(gòu)建不完整的具體類會拋出D不能實例化抽象類和抽象方法
具體類中使用抽象基類
import abc
from cStringIO import StringIO
class A(object):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc.abstractmethod
def retrieve_values(self, input):
pirnt 'base class reading data'
return input.read()
class B(A):
def retrieve_values(self, input):
base_data = super(B, self).retrieve_values(input)
print 'subclass sorting data'
response = sorted(base_data.splitlines())
return response
input = StringIO("""line one
line two
line three
""")
reader = B()
print reader.retrieve_values(input)
打印結(jié)果
base class reading data subclass sorting data ['line one', 'line two', 'line three']
可以使用super來重用抽象基類中的羅輯, 但會迫使子類提供覆蓋方法.
抽象屬性
import abc
class A(object):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc.abstractproperty
def value(self):
return 'should never get here.'
class B(A):
@property
def value(self):
return 'concrete property.'
try:
a = A()
print 'A.value', a.value
except Exception, err:
print 'Error: ', str(err)
b = B()
print 'B.value', b.value
打印結(jié)果,A不能被實例化，因為只有一個抽象的property getter method.
Error: ... print concrete property
定義抽象的讀寫屬性
import abc
class A(object):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
def value_getter(self):
return 'Should never see this.'
def value_setter(self, value):
return
value = abc.abstractproperty(value_getter, value_setter)
class B(A):
@abc.abstractproperty
def value(self):
return 'read-only'
class C(A):
_value = 'default value'
def value_getter(self):
return self._value
def value_setter(self, value):
self._value = value
value = property(value_getter, value_setter)
try:
a = A()
print a.value
except Exception, err:
print str(err)
try:
b = B()
print b.value
except Exception, err:
print str(err)
c = C()
print c.value
c.value = 'hello'
print c.value
打印結(jié)果, 定義具體類的property時必須與抽象的abstract property相同。如果只覆蓋其中一個將不會工作.
error: ... error: ... print 'default value' print 'hello'
使用裝飾器語法來實現(xiàn)讀寫的抽象屬性, 讀和寫的方法應(yīng)該相同.
import abc
class A(object):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc.abstractproperty
def value(self):
return 'should never see this.'
@value.setter
def value(self, _value):
return
class B(A):
_value = 'default'
@property
def value(self):
return self._value
@value.setter
def value(self, _value):
self._value = _value
b = B()
print b.value # print 'default'
b.value = 'hello'
print b.value # print 'hello'
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