Python中的抽象基类

本文深入探讨Python中抽象基类的使用方法,包括如何定义抽象方法、抽象静态方法、抽象属性及其实现机制。通过具体代码示例,阐述了继承抽象基类时必须实现抽象方法的规则。

Python中的抽象基类

abc —抽象基类

使用方法

import abc

class A(abc.ABC):
		# 定义抽象方法
    @abc.abstractmethod
    def a(self):
        pass

class B(A):
  	# 必须实现,否则运行报错
    def a(self):
      pass

定义抽象基类必须继承于abc.ABC类,或者使用元类方式实现

class A(metaclass=abc.ABCMeta)两者实现效果相同,当继承抽象基类同时在方法上使用了装饰器@abc.abstractmethod则代表子类必须实现该方法,否则会报错,但是编译器不会提示。

定义抽象类方法

class C(ABC):
    @classmethod
    @abstractmethod
    def my_abstract_classmethod(cls, ...):

抽象静态方法

class C(ABC):
    @staticmethod
    @abstractmethod
    def my_abstract_staticmethod(...):

抽象属性

class C(ABC):
    @property
    def x(self):
        ...

    @x.setter
    @abstractmethod
    def x(self, val):
        ...
### Python 抽象基类 (ABC) 的概念 抽象基类是在面向对象编程中定义接口的一种方式。在 Python 中,`abc` 模块提供了实现抽象基类的支持[^1]。 #### 定义抽象基类 要创建一个抽象基类,需导入 `abc` 模块并使用 `ABC` 类作为基类之一,在其中声明至少一个带有装饰器 `@abstractmethod` 的方法。这使得该类无法被实例化除非其所有抽象方法都被重[^2]。 ```python from abc import ABC, abstractmethod class MyAbstractClass(ABC): @abstractmethod def my_abstract_method(self): """这是一个必须由子类实现的方法""" pass ``` #### 继承自抽象基类 当有具体类继承于上述抽象基类时,则它要么实现了所有的抽象方法,要么本身也标记为抽象类。如果未覆盖这些方法而尝试实例化此类会抛出错误。 ```python class ConcreteClass(MyAbstractClass): def my_abstract_method(self): print("Concrete implementation of the method.") obj = ConcreteClass() # 这是可以正常工作的 obj.my_abstract_method() ``` #### 虚拟子类机制 除了传统的继承关系外,还可以利用 `register()` 方法来注册其他类型的对象成为某个特定抽象基类的“虚拟子类”。这种方式并不强制要求实际继承结构上的关联,而是基于协议或约定的形式来进行类型检查和行为确认[^4]。 ```python import collections.abc collections.abc.Sequence.register(tuple) print(isinstance((1, 2), collections.abc.Sequence)) # True ```
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