Python class 抽象類與元類詳解

要定義抽象基類，需要使用abc模組。該模組定義了乙個元類(abcmeta)和一組裝飾器@abstractmethod,@abstractproperty。可以按如下方式使用

from abc import abcmeta,abstractmethod,abstractproperty
class
people:
__metaclass__ = abcmeta
@abstractmethod
defset_name
(self):
pass
@abstractproperty
defpro
(self):
pass

要定義抽象類，需要將元類設定為abcmeta。這一步是必須的，因為抽象類的實現離不開元類。在抽象類中，@abstractmethod和@abstractproperty裝飾的方法/特性其子類必須實現。

抽象類並不能直接例項化。

f = people()  #typeerror: can't instantiate abstract class student with abstract methods pro, set_name

這一限制也適用於派生類。如果類foo1繼承了foo，但是foo1沒有實現foo中的抽象方法，當建立foo1的例項時，會生成類似的錯誤。

class
student
(people):
pass
f = student() #typeerror: can't instantiate abstract class student with abstract methods pro, set_name

儘管抽象類會在實現的方法和特性上強制實施規則，但它不會對引數和返回值進行一致性檢查。所以，抽象類不會檢查子類是否使用了與抽象方法相同的引數和返回值。

雖然抽象類無法例項化，但是它可以決定子類中必須實現的方法和特性。而且，基類中的抽象方法/特性仍然可以從子類中呼叫。

class
student
(people):
defset_name
(self,name):
#引數個數不同
print super(student,self).set_name()#呼叫基類中的抽象方法
print
'student,set_name = %s'%name
return
true
#返回值不同
defpro
(self,tmp = ''):
#引數不同,特性->方法也是可以的,因為特性是一種特殊的函式
print super(student,self).pro #呼叫基類中的特性
print
'student,pro,tmp = %s'%tmp 
return
true
#返回值不同

>>> f = student()
>>> f.set_name('xiaohong')
none
student,set_name = xiaohong
>>> f.pro()
none
student,pro,tmp = null

抽象基類支援對已經存在的類進行註冊，使其屬於該基類，使用register()進行註冊。

如向抽象基類a註冊類b，a.register(b)。

向抽象基類註冊某個類時，對於註冊類的例項，涉及抽象基類的型別檢查操作(isinstance,issubclass)將返回true。

向抽象類註冊某個類時，不會檢查該類是否實現了抽象方法/特性。這種註冊只影響型別檢查，它不會向註冊的類進行額外的錯誤檢查。

from abc import abcmeta,abstractmethod,abstractproperty
class
people
(object):
__metaclass__ = abcmeta
@abstractmethod
defset_name
(self):
pass
class
foo(object):
#沒有實現抽象方法set_name
pass
#print people,type(people),type(type(people)),people.__metaclass__
#print foo,type(foo),type(type(foo))
f = foo()
print isinstance(f,people) #false
print isinstance(f,foo) #true
print issubclass(foo,people) #false
print issubclass(foo,object) #true
print issubclass(people,object)#true
people.register(foo) #向people抽象基類註冊,讓foo屬於people
print isinstance(f,people) #true
print isinstance(f,foo) #true
print issubclass(foo,people) #true
print issubclass(foo,object) #true
print issubclass(people,object)#true

python的內建型別組織到乙個相對扁平的層次結構中。如int,float，可以看到他們直接繼承自所有物件的根(object)，而不是表示數字的中間基類。因此很難編寫程式來根據型別檢查和操作物件。抽象類機制解決了這一難題，它允許將已存在的物件組織到使用者定義的型別層次結構中。

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