¿Por qué utilizar clases base abstractas en Python?

La respuesta de @Oddthinking no es incorrecta, pero creo que pasa por alto la razón real y práctica por la que Python tiene el ABC en un mundo de escritura de pato.

Los métodos abstractos son interesantes, pero en mi opinión, realmente no cubren ningún caso de uso que no esté cubierto por la tipificación pato. El verdadero poder de las clases base abstractas radica en la forma en que le permiten personalizar el comportamiento de isinstanceyissubclass . ( __subclasshook__Es básicamente una API más amigable además de Python __instancecheck__y__subclasscheck__ ganchos). Adaptar construcciones integradas para trabajar en tipos personalizados es una gran parte de la filosofía de Python.

El código fuente de Python es ejemplar. Así es como collections.Containerse define en la biblioteca estándar (al momento de escribir este artículo):

class Container(metaclass=ABCMeta):
    __slots__ = ()

    @abstractmethod
    def __contains__(self, x):
        return False

    @classmethod
    def __subclasshook__(cls, C):
        if cls is Container:
            if any("__contains__" in B.__dict__ for B in C.__mro__):
                return True
        return NotImplemented

Esta definición de __subclasshook__dice que cualquier clase con un __contains__atributo se considera una subclase de Container, incluso si no la subclasifica directamente. Entonces puedo escribir esto:

class ContainAllTheThings(object):
    def __contains__(self, item):
        return True

>>> issubclass(ContainAllTheThings, collections.Container)
True
>>> isinstance(ContainAllTheThings(), collections.Container)
True

En otras palabras, si implementas la interfaz correcta, ¡eres una subclase! Los ABC proporcionan una forma formal de definir interfaces en Python, mientras se mantienen fieles al espíritu de la escritura pato. Además, esto funciona de una manera que respeta el principio abierto-cerrado .

El modelo de objetos de Python parece superficialmente similar al de un sistema OO más "tradicional" (con lo que me refiero a Java*): tenemos sus clases, sus objetos, sus métodos, pero cuando rasca la superficie encontrará algo mucho más rico y mas flexible. Del mismo modo, la noción de clases base abstractas de Python puede resultar reconocible para un desarrollador de Java, pero en la práctica están destinadas a un propósito muy diferente.

A veces me encuentro escribiendo funciones polimórficas que pueden actuar sobre un solo elemento o una colección de elementos, y encuentro isinstance(x, collections.Iterable)que son mucho más legibles que hasattr(x, '__iter__')un try...exceptbloque equivalente. (Si no conociera Python, ¿cuál de esos tres dejaría más clara la intención del código?)

Dicho esto, encuentro que rara vez necesito escribir mi propio ABC y normalmente descubro la necesidad de uno mediante la refactorización. Si veo una función polimórfica realizando muchas comprobaciones de atributos, o muchas funciones realizando las mismas comprobaciones de atributos, ese olor sugiere la existencia de un ABC esperando ser extraído.

_{*sin entrar en el debate sobre si Java es un sistema OO "tradicional"...}

Anexo : aunque una clase base abstracta puede anular el comportamiento de isinstancey issubclass, todavía no ingresa al MRO de la subclase virtual. Este es un problema potencial para los clientes: no todos los objetos isinstance(x, MyABC) == Truetienen los métodos definidos en MyABC.

class MyABC(metaclass=abc.ABCMeta):
    def abc_method(self):
        pass
    @classmethod
    def __subclasshook__(cls, C):
        return True

class C(object):
    pass

# typical client code
c = C()
if isinstance(c, MyABC):  # will be true
    c.abc_method()  # raises AttributeError

Desafortunadamente, esta es una de esas trampas de "simplemente no hagas eso" (¡de las cuales Python tiene relativamente pocas!): evite definir ABC con __subclasshook__métodos a y no abstractos. Además, debe hacer que su definición de __subclasshook__sea coherente con el conjunto de métodos abstractos que define su ABC.

Oct 11 '2013 22:10 Benjamin Hodgson