Python 2.5 中的抽象类

Question

我现在正在重构一个类，这个类用来定义客户端或服务器。这个类里面有很多代码。

if client:
    XXXXXXXXXXXX
elif server:
    YYYYYYYYYYYY

所以我决定创建一个类A，把相似的代码放进去，然后再创建一个类C用于客户端，另一个类S用于服务器，这两个类都继承自A。（当然它们并不是这个名字^^）

所以类A有点像一个抽象类。但是问题是，Python 2.5没有抽象类，这个功能是在2.6版本才有的。所以我在想有没有办法禁止直接创建类A的实例。

一个解决方案是，在类A的构造函数里抛出一个NotImplemented错误，但C和S的构造函数代码是一样的，所以我把这个放在了“抽象”类A里面（这样做是个坏主意吗？）。

这可能听起来有点傻，但我只是偶尔用Python开发，而且我还是个年轻的程序员。你们有什么建议吗？

Answer 1

我第一个问题是：为什么不能简单地避免从类 A 创建对象呢？我的意思是，这有点像关于实现单例模式的那些问题……正如这位回答者正确引用的：

在“四人帮”给我们带来学术化之前，“单例”（没有正式名称）只是一个简单的想法，值得用一行简单的代码来实现，而不是变成一种宗教。

我认为，抽象类也是如此（实际上，抽象类在Python中被引入是出于其他原因，而不是你想用它们的那个目的）。

话虽如此，你可以在类 A 的 __init__ 方法中抛出一个异常。可以这样写：

>>> class A():
...     def __init__(self):
...             raise BaseException()
... 
>>> a = A()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 3, in __init__
BaseException
>>> class B(A):
...     def __init__(self):
...             pass
... 
>>> b = B()
>>>

当然，这只是一个粗略的想法：如果你在 A.__init__ 中有一些有用的东西，你应该检查一下 __class__ 属性等等……

Answer 2

这种方法的好处是，你不需要对子类做任何修改，就能让它变成非抽象的。

class ABC(object):
    abstract = True
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if "abstract" in cls.__dict__ and cls.__dict__["abstract"] == True:
            raise RuntimeError(cls.__name__ + " is abstract!")
        return object.__new__(cls)

class Subclass(ABC):
    pass

print Subclass()
print ABC()

输出结果：

<__main__.Subclass object at 0xb7878a6c>
Traceback (most recent call last):
  File "abc.py", line 14, in <module>
    print ABC()
  File "abc.py", line 6, in __new__
    raise RuntimeError(cls.__name__ + " is abstract!")
RuntimeError: ABC is abstract!

如果你想创建一个抽象的子类，只需这样做：

class AbstractSubclass(ABC):
    abstract = True

Answer 3

在静态类型语言中，你需要使用一个抽象基类（ABC），因为你需要一个有明确大小和接口的对象来传递。否则，代码在尝试调用这个对象的方法时就无法编译通过。

而Python不是静态类型语言，调用代码根本不需要知道它正在调用的对象是什么类型。所以，你可以通过文档来“定义”你的抽象基类的接口要求，然后在两个没有关系的类中直接实现这个接口。

比如，

class Server:
    def do_thing(self):
        pass #do that server thing here

class Client:
    def do_thing(self):
        pass #do that client thing here

def do_thing(thingy):
    thingy.do_thing() # is it a Client? a Server? something else?

s=Server()
c=Client()

do_thing(s)
do_thing(c)

在这里，你可以传入任何有do_thing方法且参数与调用匹配的对象。