python中的抽象基类

1.抽象基类的定义与使用

使用 abc 模块可以很轻松的定义抽象基类,抽象类的一个特点是它不能直接被实例化,定义好抽象基类后通过@abstractmethod将方法声明为抽象方法

from abc import ABCMeta, abstractmethod


class IStream(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def read(self, maxbytes=-1):
        pass

    @abstractmethod
    def write(self, data):
        pass


a = IStream()

比如上边代码的报错信息是:

Traceback (most recent call last):
  File "/home/python/Desktop/demo/self-study/python常用工具/27-抽象超类的实现方式.py", line 90, in <module>
    a = IStream()
TypeError: Can't instantiate abstract class IStream with abstract methods read, write

2.抽象基类的目的

抽象基类的目的是让别的类继承它并实现特定的抽象方法

class SocketStream(IStream):
    def read(self, maxbytes=-1):
        pass

    def write(self, data):
        pass

3.抽象基类的用途

抽象基类的一个主要用途是在代码中检查某些类是否为特定类型,实现了特定接口

def serialize(obj, stream):
    if not isinstance(stream, IStream):
        raise TypeError('Expected an IStream')
    pass

 

### 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写[^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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