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
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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
'''
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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'
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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
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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
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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
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