Python中ABC的特性及应用|极客教程

Python中ABC的特性及应用

1. 什么是ABC?

ABC是Python中的一个重要概念，它是”Abstract Base Class”的缩写，中文翻译为”抽象基类”。ABC是一种特殊的类，它为继承它的子类提供了一种接口规范，要求子类实现特定的方法。同时，ABC还可以作为一种类型检查的工具，用于检查给定对象是否满足特定接口的要求。

ABC主要由两部分组成，一部分是接口规范，即需要子类实现的方法；另一部分是提供默认实现的具体方法。

2. ABC的特性

2.1 抽象基类的定义

在Python中，我们可以通过继承abc.ABC类来定义一个抽象基类：

import abc

class MyABC(abc.ABC):
    pass

这样定义的MyABC类就成为了一个抽象基类，它可以作为其他类的基类，也可以通过isinstance()函数进行类型的检查。

2.2 定义抽象方法

抽象方法是指在抽象基类中定义的没有具体实现的方法，子类必须实现这些方法。在Python中，我们可以通过abstractmethod装饰器来定义抽象方法：

import abc

class MyABC(abc.ABC):

    @abc.abstractmethod
    def my_method(self):
        pass

上述代码定义了一个名为my_method的抽象方法，子类在继承MyABC时必须实现这个方法。

2.3 提供默认实现

除了抽象方法，抽象基类还可以定义具有默认实现的方法。子类可以选择性地重写这些方法。在Python中，我们可以通过普通的方法来定义具有默认实现的方法：

import abc

class MyABC(abc.ABC):

    @abc.abstractmethod
    def my_method(self):
        pass

    def my_default_method(self):
        print("This is a default method.")

上述代码定义了一个默认实现的方法my_default_method。子类可以选择实现或者不实现这个方法。

2.4 检查对象类型

除了作为接口规范，ABC还可以作为类型检查的工具，用于检查给定对象是否满足特定接口的要求。Python提供了isinstance()函数来检查对象的类型，我们可以将抽象基类作为类型参数传入isinstance()函数中进行检查：

import abc

class MyABC(abc.ABC):

    @abc.abstractmethod
    def my_method(self):
        pass

class MyClass:
    pass

obj = MyClass()

print(isinstance(obj, MyABC))  # False

上述代码中，obj是一个MyClass的实例，它并没有继承MyABC，所以返回的结果是False。

2.5 多重继承

ABC支持多重继承，子类可以同时继承多个抽象基类，并实现相应的抽象方法。下面是一个示例代码：

import abc

class MyABC1(abc.ABC):

    @abc.abstractmethod
    def method1(self):
        pass

class MyABC2(abc.ABC):

    @abc.abstractmethod
    def method2(self):
        pass

class MyClass(MyABC1, MyABC2):

    def method1(self):
        print("Method 1")

    def method2(self):
        print("Method 2")

obj = MyClass()
obj.method1()  # 输出：Method 1
obj.method2()  # 输出：Method 2