python类接口和抽象超类

1 python类接口和抽象超类

1.1 导入模块执行class语句

python导入模块时会执行class语句及主体内的顶层语句。

示例

# test.py
class MyClass:
    print('MyClass')
# cmd执行下面语句
E:\documents\F盘>python
>>> import test
MyClass

1.2 pytho类接口技术

python类接口技术通过继承实现。

# test.py
class Super:
    '''定义一个超类。
    定义一个method方法。
    定义一个delegate方法，方法内调用子类定义的action方法。
    '''
    def method(self):
        print('in Super.method')
    def delegate(self):
        '''调用子类定义的action'''
        self.action()
    
class Inheritor(Super):pass

class Replacer(Super):
    '''定义 Replacer 继承 Super
    替换超类的 method 方法
    '''
    def method(self):
        print('in Replacer.method')

class Extender(Super):
    '''定义 Extender 继承 Super
    调用超类的 method 方法， 并且进行扩展
    '''
    def method(self):
        print('Begin Extender.method')
        Super.method(self)
        print('End Extender.method')
        
class Provider(Super):
    '''定义 Provider 继承 Super
    实现超类 delegate 内调用的 action 方法
    '''
    def action(self):
        print('in Provider.action')
        
if __name__ == '__main__':
    for cls in (Inheritor,Replacer,Extender,Provider):
        print('\n{}....'.format(cls.__name__))
        cls().method()
        
    print('\nProvider')
    p = Provider()
    p.delegate()
 
''' 运行结果

E:\documents\F盘>python test.py

Inheritor....
in Super.method

Replacer....
in Replacer.method

Extender....
Begin Extender.method
in Super.method
End Extender.method

Provider....
in Super.method

Provider
in Provider.action
'''

1.3 python抽象超类

python类的部分行为由子类提供，则为抽象超类。

1.3.1 调用方法时触发提示

显式要求子类必须实现抽象超类的方法：

（1） 方法一，在超类方法用assert False

（2） 方法二，在超类方法用 raise NotImplementedError

未实现，则在实例调用方法时触发报错提示。

子类和超类都未提供方法，报 has no attribute

>>> class AbsSuper:
    def delegate(self):
        self.action()
        
>>> class Provider(AbsSuper):pass
>>> p=Provider()
>>> p.delegate()
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
    p.delegate()
  File "", line 3, in delegate
    self.action()
AttributeError: 'Provider' object has no attribute 'action'

在超类方法用assert False

>>> class AbsSuper:
    def delegate(self):
        self.action()
    def action(self):
        assert False,'子类必须定义 action'

        
>>> class Provider(AbsSuper):pass

>>> Provider().delegate()
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
    Provider().delegate()
  File "", line 3, in delegate
    self.action()
  File "", line 5, in action
    assert False,'子类必须定义 action'
AssertionError: 子类必须定义 action

在超类方法用raise NotImplementedError

>>> class AbsSuper:
    def delegate(self):
        self.action()
    def action(self):
        raise NotImplementedError('子类必须定义 action')
>>> class Provider(AbsSuper):pass

>>> Provider().delegate()
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
    Provider().delegate()
  File "", line 3, in delegate
    self.action()
  File "", line 5, in action
    raise NotImplementedError('子类必须定义 action')
NotImplementedError: 子类必须定义 action

1.3.2 创建实例时触发提示

（1） 带有@abstractmethod修饰的方法为抽象方法。

（2） 带有抽象方法的类不能进行实例化。

（3） 超类有抽象方法时，子类必须重写超类的抽象方法。

（4） 未重写，则创建实例时触发报错提示。

抽象方法定义：

（1） python3：超类头部括号送metaclass**=**ABCMeta。

（2） python2：超类主体定义__metaclass__**=**ABCMeta。

（3） 用@abstractmethod修饰方法。

python3示例

>>> from abc import ABCMeta,abstractmethod
>>> class MySuper(metaclass=ABCMeta):
    def delegate(self):
        self.action()
    # @abstractmethod 为抽象方法，子类必须重写
    @abstractmethod
    def action(self):
        pass  # 抽象方法在父类通常留空，用pass进行占位

    
>>> ms=MySuper()
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
    ms=MySuper()
# 不能实例化有抽象方法的父类
TypeError: Can't instantiate abstract class MySuper with abstract methods action
>>> class MySub(MySuper):pass

>>> sub=MySub()
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
    sub=MySub()
# 子类未实现父类抽象方法，不能实例化子类
TypeError: Can't instantiate abstract class MySub with abstract methods action

>>> class MySub(MySuper):
    def action(self):
        print('梯阅线条')

        
>>> sub=MySub()
>>> sub.delegate()
梯阅线条