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在Python中定义和使用 抽象类及抽象方法 抽象属性

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在Python中定义和使用 抽象类及抽象方法 抽象属性

2024-07-07 16:07:14| 来源: 网络整理| 查看: 265

原文链接：http://www.jb51.net/article/87710.htm

本文根据自己的理解和思考，对原文略有改动。。。

Python中我们可以使用abc模块来构建抽象类。在讲抽象类之前，先说下抽象方法的实现。

抽象方法是基类中定义的方法，但却没有任何实现。在python中实现一个抽象方法的简单的方法是：

class Sheep(object): def __init__(self): print '__init__ is called!' def get_size(self): raise NotImplementedError s=Sheep()#生成一个实例。注意实例化时，并没有抛出错误 s.get_size()#只有调用该方法时才会抛出错误任何从Sheep继承下来的子类必须实现（重写）get_size方法，否则就会抛出一个错误。 但这种实现方法有个缺点：定义的子类只有调用那个方法时才会抛错。 这里有个简单方法可以在类被实例化时触发它：使用python提供的abc模块。

import abc class Sheep(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractmethod def get_size(self): return class sheepson(Sheep): def __init__(self): print 'sheepson.__init__ is called!' s1=Sheep() #报错，不能实例化抽象类 s2=sheepson()#报错，不能实例化抽象类这里实例化Sheep类或实例化任意从其继承的子类（未实现get_size）时候都会抛出异常。 因此，通过定义抽象类，可以定义子类的共同method（强制其实现）。 如何使用抽象类：

import abc class A(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractmethod def load(self, input): return @abc.abstractmethod def save(self, output, data): return通过ABCMeta元类来创建一个抽象类, 使用abstractmethod装饰器来表明抽象方法 注册具体类：

import abc class A(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractmethod def load(self, input): return @abc.abstractmethod def save(self, output, data): return class B(object): def load(self, input): return input.read() def save(self, output, data): return output.write(data) A.register(B)#从抽象类注册一个具体的类 if __name__ == '__main__': print issubclass(B, A) # print True print isinstance(B(), A) # print True使用继承抽象类的方法来实现具体类：

import abc class A(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractmethod def load(self, input): return @abc.abstractmethod def save(self, output, data): return class B(A): def load(self, input): return input.read() def save(self, output, data): return output.write(data) class C(A): def load(self, input): return input.read() def save(self, output, data): return output.write(data) if __name__ == '__main__': print issubclass(B, A) # print True print isinstance(B(), A) # print True print issubclass(C, A) # print True print isinstance(C(), A) # print True可以使用继承抽象类的方法来实现具体类，这样可以避免使用register。 但是副作用是可以通过基类找出所有的具体类。。。。。

print A.__subclasses__() for subclass in A.__subclasses__(): print subclass.__name__使用继承的方式会找出所有的具体类，但如果使用register的方式则不会被找出。。。 使用__subclasshook__ ： 使用__subclasshook__后只要具体类定义了与抽象类相同的方法就认为是他的子类。

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 NotImplemented class B(object): def say(self): return 'hello' print issubclass(B, A) # True print isinstance(B(), A) # True print B.__dict__ # {'say': , ...} print A.__subclasshook__(B) # True不完整的实现：

import abc class A(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractmethod def load(self, input): return @abc.abstractmethod def save(self, output, data): return class D(A):#类D继承了类A，重写了save方法，但没有重写load方法，因此，类Ｄ仍然是抽象类，不可实例化 def save(self, output, data): return output.write(data) if __name__ == '__main__': print issubclass(D, A) # print True print isinstance(D(), A) # raise TypeError构建不完整的具体类，实际上仍然是抽象类，仍然不可实例化。。。 具体类中使用抽象基类：

import abc from cStringIO import StringIO class A(object):#包含抽象方法的类称为抽象类，抽象类不可实例化 __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractmethod def retrieve_values(self, input): print '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)运行结果： base class reading data subclass sorting data ['line one', 'line three', 'line two'] 可以使用super来重用抽象基类中的罗辑, 但会迫使子类提供覆盖方法。 抽象属性：

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()#Can't instantiate abstract class A with abstract methods value print 'A.value', a.value except TypeError, err: print type(err) print err print str(err) print 'TypeError: ', str(err) b = B() print 'B.value:', b.value运行结果： Can't instantiate abstract class A with abstract methods value Can't instantiate abstract class A with abstract methods value TypeError:  Can't instantiate abstract class A with abstract methods value B.value: concrete property. 定义抽象的读写属性：

import abc class A(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta def get_value(self): return 'Should never see this.' def set_value(self, value): return value = abc.abstractproperty(get_value, set_value)#value是 抽象的读写属性。 class B(A): @abc.abstractproperty def value(self):#重写value方法，但依然是抽象属性。 return 'read-only' class C(A): _value = 'default value' #类的属性，所有实例可以共享 def get_value(self): return self._value def set_value(self, value): self._value = value #定义具体类的property时必须与抽象类的abstract property相同。如果只覆盖其中一个将不会工作。。 value = property(get_value,set_value)#此时的value是 具体的读写属性。 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 #通过类名 访问类的属性 print c.value #访问实例c自己的_value属性，但此时，实例c自己没有_value属性，因此实际访问的是类的 _value属性 c.value = 'hello' #为实例c添加一个_value属性，赋初值为'hello' print c.value #访问实例c自己的_value属性 print C._value #访问类的_value属性

运行结果： Can't instantiate abstract class A with abstract methods value Can't instantiate abstract class B with abstract methods value default value default value hello default value 注意：定义具体类的property时必须与抽象的abstract property相同。如果只覆盖其中一个将不会工作。 使用装饰器语法来实现读写的抽象属性, 读和写的方法名应该相同。

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 #尝试访问实例b的_value属性，但b自己没有该属性，因此访问的是类的_value属性。 b.value = 'hello'#为实例b添加_value属性，初始值为'hello' print b.value #访问实例b自己的_value属性运行结果： default hello

（完）



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