Python3之接口类（InterfaceClass）浅谈

日期：2020年3月14日
作者：Commas
注释：学习就是为了忘记，什么是接口类，怎么将方法变为属性；
如果您想了解更多有关Python的知识，那么请点《我的Python浅谈系列目录》

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一、接口类的定义与作用

接口类实际上就是一个规范子类的类，只不过这个类与别的类不太一样，接口（内部的方法）本身不实现，子类继承接口类，子类需要实现接口的功能，否则无法正常工作。那么作用也毋庸置疑，就是规范好子类的接口。
定义一个接口类，我们需要abc模块（抽象类基类，Abstract Base Classes）中的两个工具abstractmethod, ABCMeta，详情如下：

工具	说明
abstractmethod	抽象类的装饰器，接口类中的接口需要使用此装饰器
ABCMeta	抽象类元类

from abc import abstractmethod, ABCMeta


def 接口类名(metaclass=ABCMeta):
	"""定义您的接口类"""

	@abstractmethod
    def 方法1(self):
        """定义接口名，但不需要实现其功能，由继承此类的子类实现"""
        pass

	@abstractmethod
    def 方法2(self):
        """定义接口名，但不需要实现其功能，由继承此类的子类实现"""
        pass

二、图形的接口类示例

接下来我们来定义一个图形的接口类GraphicRule，提供两个接口，如下：

接口	说明
area	图形的面积
perimeter	图形的周长

接口类仅提供接口名的约束，不实现其接口功能，由其子类的矩形类Rectangle实现，如果子类Rectangle不实现接口类GraphicRule中所有的接口，即area和perimeter，在实例对象的时候，会抛出异常，如我们不实现接口perimeter，将会得到以下异常：

TypeError: Can't instantiate abstract class Rectangle with abstract methods perimeter

在我们看到这个异常的时候，我们就知道我们还有什么接口没有实现，异常的解决还不是so easy的事情，完整的示例代码如下：

from abc import abstractmethod, ABCMeta


class GraphicRule(metaclass=ABCMeta):
    """图形接口类"""

    @abstractmethod
    def area(self):
        """面积"""
        pass

    @abstractmethod
    def perimeter(self):
        """周长"""
        pass


class Rectangle(GraphicRule):
    """矩形类"""
    def __init__(self, b, h):
        self.b = b
        self.h = h

    def area(self):
        return self.b*self.h

    def perimeter(self):
        return (self.b+self.h)*2

# 实例矩形类的一个对象
rect1 = Rectangle(3, 7)
print("矩形面积：{}".format(rect1.area()))
print("矩形周长：{}".format(rect1.perimeter()))

# =======控制台输出结果=======
矩形面积：21
矩形周长：20

三、@property让方法秒变“属性”

上面我们已经完成了一个接口类的定义以及使用接口类，但是看着那两个接口的调用，还是感觉有点别扭。面积area与周长perimeter，在我们的认知中，应该属于一个对象的属性才对；而获得面积get_area与获得周长get_perimeter，看上起更像一个对象的方法。那么我们有没有可能将方法转为属性呢？答案是有的，使用@property装饰器，让方法秒变属性，如下：

@property
def 方法名(self):
	pass

所以示例可修改为：

from abc import abstractmethod, ABCMeta


class GraphicRule(metaclass=ABCMeta):
    """图形接口类"""

    @abstractmethod
    def area(self):
        """面积"""
        pass

    @abstractmethod
    def perimeter(self):
        """周长"""
        pass


class Rectangle(GraphicRule):
    """矩形类"""
    def __init__(self, b, h):
        self.b = b
        self.h = h

    @property
    def area(self):
        return self.b*self.h

    @property
    def perimeter(self):
        return (self.b+self.h)*2


rect1 = Rectangle(3, 7)
# （1）注释以下的方法调用
# print("矩形面积：{}".format(rect1.area()))
# print("矩形周长：{}".format(rect1.perimeter()))
# （2）属性调用
print("矩形面积：{}".format(rect1.area))
print("矩形周长：{}".format(rect1.perimeter))

# =======控制台输出结果=======
矩形面积：21
矩形周长：20

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