Python之abc模块
Python之abc模块
abc:Abstract Base Classes
作用:在代码中定义和使用抽象基类进行API检查。
1. 为什么使用abc?
Abstract base classes由一组接口组成,检查比
hasattr()
更严格。通过定义一个抽象基类,可以为一组子类定义一个通用的API。这对于第三方为应用提供插件等非常有用,另外当您在一个大型的团队中工作或在一个大型的代码库中,同时将所有的类放在您的头脑中是困难或不可能的时,它也可以帮助您。
2. abc怎么工作
abc通过把基类中的方法标记为抽象方法,并且注册具体类为基类的实现的方式工作。
定义基类: abc_base.py
import abc class PluginBase(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractmethod def load(self, input): """Retrieve data from the input source and return an object.""" return @abc.abstractmethod def save(self, output, data): """Save the data object to the output.""" return1234567891011121314
有两种方法表明一个具体类实现了一个抽象类
a) 第一种方法:通过使用abc注册,这种方法下RegisteredImplementation
并不是由PluginBase
派生,而是通过注册方式.
abc_register.py
import abc from abc_base import PluginBase class RegisteredImplementation(object): def load(self, input): return input.read() def save(self, output, data): return output.write(data) PluginBase.register(RegisteredImplementation) if __name__ == '__main__': print 'Subclass:', issubclass(RegisteredImplementation, PluginBase) print 'Instance:', isinstance(RegisteredImplementation(), PluginBase)12345678910111213141516
output:
Subclass: True Instance: True12
b) 第一种方法:通过实现PluginBase
API,是派生.
abc_subclass.py
import abc from abc_base import PluginBase class SubclassImplementation(PluginBase): def load(self, input): return input.read() def save(self, output, data): return output.write(data) if __name__ == '__main__': print 'Subclass:', issubclass(SubclassImplementation, PluginBase) print 'Instance:', isinstance(SubclassImplementation(), PluginBase)1234567891011121314
output:
Subclass: True Instance: True12
两种方式的不同:
SubclassImplementation
在PluginBase.__subclasses__()
中,而RegisteredImplementation
不在.SubclassImplementation
必须实现PluginBase
中的所有抽象方法,否则会在运行时报错;而RegisteredImplement
不需要.
3. 抽象方法的实现
在抽象类中抽象方法也可以提供通用的逻辑实现,这样具体类中就可以通过调用super()
重用抽象方法的实现.
import abc from cStringIO import StringIO class ABCWithConcreteImplementation(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractmethod def retrieve_values(self, input): print 'base class reading data' return input.read() class ConcreteOverride(ABCWithConcreteImplementation): def retrieve_values(self, input): base_data = super(ConcreteOverride, self).retrieve_values(input) print 'subclass sorting data' response = sorted(base_data.splitlines()) return response input = StringIO("""line one line two line three """) reader = ConcreteOverride() print reader.retrieve_values(input) print123456789101112131415161718192021222324252627
output:
base class reading data subclass sorting data ['line one', 'line three', 'line two']123
4. 抽象特性(Abstract Properties)
如果你的API规范中还包括属性,那么你可以使用@abstractproperty
来定义.
import abc class Base(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractproperty def value(self): return 'Should never get here' class Implementation(Base): @property def value(self): return 'concrete property' try: b = Base() print 'Base.value:', b.value except Exception, err: print 'ERROR:', str(err) i = Implementation() print 'Implementation.value:', i.value12345678910111213141516171819202122232425
因为Base
只有property value
getter方法的抽象版本,所有它不能被实例化.
output:
ERROR: Can't instantiate abstract class Base with abstract methods value Implementation.value: concrete property12
定义抽象的读写特性
import abc class Base(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta def value_getter(self): return 'Should never see this' def value_setter(self, newvalue): return value = abc.abstractproperty(value_getter, value_setter) class PartialImplementation(Base): @abc.abstractproperty def value(self): return 'Read-only' class Implementation(Base): _value = 'Default value' def value_getter(self): return self._value def value_setter(self, newvalue): self._value = newvalue #定义具体类的property时必须与抽象类的abstract property相同。如果只覆盖其中一个将不会工作。 value = property(value_getter, value_setter) try: b = Base() print 'Base.value:', b.value except Exception, err: print 'ERROR:', str(err) try: p = PartialImplementation() print 'PartialImplementation.value:', p.value except Exception, err: print 'ERROR:', str(err) i = Implementation() print 'Implementation.value:', i.value i.value = 'New value' print 'Changed value:', i.value123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051
output:
ERROR: Can't instantiate abstract class Base with abstract methods value ERROR: Can't instantiate abstract class PartialImplementation with abstract methods value Implementation.value: Default value Changed value: New value1234
使用装饰器来实现读写的抽象特性,读和写的方法名应该相同
import abc class Base(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractproperty def value(self): return 'Should never see this' @value.setter def value(self, newvalue): return class Implementation(Base): _value = 'Default value' @property def value(self): return self._value @value.setter def value(self, newvalue): self._value = newvalue i = Implementation() print 'Implementation.value:', i.value i.value = 'New value' print 'Changed value:', i.value1234567891011121314151617181920212223242526272829303132
output:
Implementation.value: Default value Changed value: New value
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