Python资料之abc模块

python中并没有提供抽象类与抽象方法，但是提供了内置模块abc(abstract base class)来模拟实现抽象类。

关于Python抽象类的一些说明：
java中的抽象类是为了实现c++中的抽象类和模板之类的东西接口是为了解决java不能多继承的问题。然而，java的“接口”是一个特例而非普通现象。如果可以多继承的话，其实并不需要接口。

python才比较符合现实逻辑的“面向对象”：
python允许多继承，正如现实中，你既是公民也是纳税人，我们直接使用这些“类”而不需要特别的创建什么“纳税人接口”
python中所有的类，都是抽象类，或者说根本不存在抽象类，类方法可以直接使用，“类”本身在定义的时候就已经实例化，你可以通过输入：某类[回车]看到其内存句柄。这是符合事实的，并且时简约明了的。而在C++和java当中，一个类定义了以后，肯定是占用了内存空间，但是同时他又没有实例化，如果要使用的话还得实例化一次，又要占用一些内存空间。而类定义所占用的内存空间，使用率是很低的。

1、abc模块的组成：

1)abc.ABCMeta 这是用来生成抽象基础类的元类。由它生成的类可以被直接继承。

2)abc.ABC辅助类，让你可以不用关心元类概念，直接继承它，就有了ABCMeta元类。使用时注意元类冲突

3)@abc.abstractmethod 定义抽象方法，通过@abc.abstractmethod将方法声明为抽象方法。除了这个装饰器，其余装饰器都被deprecated了。

简单示例：

from abc import ABCMeta

class MyABC(metaclass=ABCMeta):
pass

MyABC.register(tuple)

assert issubclass(tuple, MyABC)
assert isinstance((), MyABC)

首先生成了一个MyABC的抽象基础类，然后再将tuple变成它的虚拟子类。然后通过issubclass或者isinstance都可以判断出tuple是不是出于MyABC类。

2、具体化抽象类：

具体化抽象类可以有两种方式，一种通过注册（register），另外一种通过继承。

注册方式的缺点：不会出现在类的MRO (Method Resolution Order)，故而也不能通过super()来调用抽象方法。当没有实现抽象方法时，实例化时候不会报错，只有在调用时候才会报错。

继承方式的优点：直接从抽象基类派生子类有一个好处，除非子类实现抽象基类的抽象方法，否则子类不能实例化。

示例：

from abc import ABCMeta, abstractmethod, abstractproperty

#class Drawable(metaclass=ABCMeta):   #python 3.x 写法，替代 __metaclass__ = ABCMeta

class Drawable(object):
"""docstring for Drawable"""
__metaclass__ = ABCMeta

#@property       #python 3.x 写法替代@abstractproperty

@abstractproperty
def size(self):
# return 'mysize'
pass

@abstractmethod
def draw(self, x, y, scale=1.0):
# print(x * scale, y * scale)
pass

def double_draw(self, x, y):
self.draw(x, y, scale=2.0)

class Cicle(Drawable):
# 1. 使用继承的方法
"""docstring for Cicle"""

def draw(self, x, y, scale=1.0):
print(x * scale, y * scale)

@property
def size(self):
return 'Cicle size'

# Cicle如果没有override draw函数和size 属性，那么实例化的时候就会报错
# TypeError: Can't instantiate abstract class Cicle with abstract methods draw, size
c = Cicle()
print(dir(c))
c.draw(1, 2)
c.double_draw(1, 2)
print(isinstance(c, Drawable))  # True
print(isinstance(c, Drawable))  # True

class Rectangle():
"""docstring for Cicle"""
pass

# 使用抽象类函数的register方法注册具体的class
# 通过注册的类，可以直接实例化，但是无法访问抽象类的所有成员
# 其实就是只是让isinstance、issubclass识别注册的类为抽象类的成员和实例
Drawable.register(Rectangle)

r = Rectangle()
# r.double_draw(1, 2)
# AttributeError: 'Rectangle' object has no attribute 'double_draw'
print(dir(r))
print(isinstance(r, Drawable))  # True
print(issubclass(Rectangle, Drawable))  # True

运行结果：

# ['__abstractmethods__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', '_abc_cache', '_abc_negative_cache', '_abc_negative_cache_version', '_abc_registry', 'double_draw', 'draw', 'size']
# 1.0 2.0
# 2.0 4.0
# True
# True
# ['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']
# True
# True
# [Finished in 0.2s]

参考资料：

https://segmentfault.com/a/1190000007921371

https://www.cnblogs.com/wancy86/p/6269553.html?utm_source=itdadao&utm_medium=referral