问题:Python中抽象类和接口之间的区别
Python中的抽象类和接口有什么区别?
回答 0
有时您会看到以下内容:
class Abstract1( object ):
"""Some description that tells you it's abstract,
often listing the methods you're expected to supply."""
def aMethod( self ):
raise NotImplementedError( "Should have implemented this" )
由于Python没有(也不需要)正式的Interface协定,因此不存在抽象和接口之间的Java风格区别。如果有人努力定义一个正式的接口,它也将是一个抽象类。唯一的区别在于文档字符串中所述的意图。
当您进行鸭类打字时,抽象和接口之间的区别是令人不解的事情。
Java使用接口是因为它没有多重继承。
由于Python具有多重继承,因此您可能还会看到类似这样的内容
class SomeAbstraction( object ):
pass # lots of stuff - but missing something
class Mixin1( object ):
def something( self ):
pass # one implementation
class Mixin2( object ):
def something( self ):
pass # another
class Concrete1( SomeAbstraction, Mixin1 ):
pass
class Concrete2( SomeAbstraction, Mixin2 ):
pass
这使用一种带有混合类的抽象超类来创建不相交的具体子类。
回答 1
Python中的抽象类和接口有什么区别?
对象的接口是该对象上的一组方法和属性。
在Python中,我们可以使用抽象基类来定义和执行接口。
使用抽象基类
例如,假设我们要使用collections
模块中的抽象基类之一:
import collections
class MySet(collections.Set):
pass
如果尝试使用它,则会得到一个,TypeError
因为我们创建的类不支持集合的预期行为:
>>> MySet()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Can't instantiate abstract class MySet with abstract methods
__contains__, __iter__, __len__
因此,我们必须执行在至少 __contains__
,__iter__
和 __len__
。让我们使用文档中的实现示例:
class ListBasedSet(collections.Set):
"""Alternate set implementation favoring space over speed
and not requiring the set elements to be hashable.
"""
def __init__(self, iterable):
self.elements = lst = []
for value in iterable:
if value not in lst:
lst.append(value)
def __iter__(self):
return iter(self.elements)
def __contains__(self, value):
return value in self.elements
def __len__(self):
return len(self.elements)
s1 = ListBasedSet('abcdef')
s2 = ListBasedSet('defghi')
overlap = s1 & s2
实现:创建抽象基类
我们可以通过将元类设置为abc.ABCMeta
并abc.abstractmethod
在相关方法上使用装饰器来创建自己的抽象基类。元类将被装饰的函数添加到__abstractmethods__
属性中,从而防止实例化直到定义它们。
import abc
例如,“有效的”被定义为可以用词表达的东西。假设我们想在Python 2中定义一个有效的抽象基类:
class Effable(object):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc.abstractmethod
def __str__(self):
raise NotImplementedError('users must define __str__ to use this base class')
或在Python 3中,在元类声明中稍有变化:
class Effable(object, metaclass=abc.ABCMeta):
@abc.abstractmethod
def __str__(self):
raise NotImplementedError('users must define __str__ to use this base class')
现在,如果我们尝试在不实现接口的情况下创建有效对象:
class MyEffable(Effable):
pass
并尝试实例化它:
>>> MyEffable()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Can't instantiate abstract class MyEffable with abstract methods __str__
我们被告知我们尚未完成工作。
现在,如果我们通过提供预期的接口来遵守:
class MyEffable(Effable):
def __str__(self):
return 'expressable!'
然后,我们可以使用从抽象类派生的类的具体版本:
>>> me = MyEffable()
>>> print(me)
expressable!
我们可以做其他事情,例如注册已经实现这些接口的虚拟子类,但是我认为这超出了这个问题的范围。但是,此处演示的其他方法必须使用abc
模块来适应此方法。
结论
我们已经证明了抽象基类的创建为Python中的自定义对象定义了接口。
回答 2
Python> = 2.6具有抽象基类。
当诸如hasattr()之类的其他技术笨拙时,抽象基类(缩写为ABC)通过提供一种定义接口的方式来补充鸭式输入。Python随附了许多内置的ABC,用于数据结构(在collections模块中),数字(在numbers模块中)和流(在io模块中)。您可以使用abc模块创建自己的ABC。
还有一个Zope接口模块,该模块由zope外部的项目使用,例如扭曲。我不是很熟悉,但有一个wiki页面在这里可能会有帮助。
通常,您不需要抽象类或python中的接口的概念(已编辑-有关详细信息,请参见S.Lott的答案)。
回答 3
Python实际上没有任何一个概念。
它使用鸭子类型,从而消除了对接口的需求(至少对于计算机:-)。
Python <= 2.5:基类显然存在,但是没有明确的方法将方法标记为“纯虚拟”,因此该类并不是真正的抽象。
Python> = 2.6:确实存在抽象基类(http://docs.python.org/library/abc.html)。并允许您指定必须在子类中实现的方法。我不太喜欢语法,但是功能在那里。在大多数情况下,最好从“使用”客户端使用鸭子类型。
回答 4
用更基本的方式解释:接口有点像一个空的松饼锅。这是一个类文件,带有一组没有代码的方法定义。
抽象类是一回事,但并非所有功能都必须为空。有些可以有代码。并非严格意义上是空的。
为什么要区分:Python并没有太大的实际区别,但是在大型项目的计划级别上,谈论接口可能更常见,因为没有代码。尤其是在您与习惯该术语的Java程序员一起工作时。
回答 5
通常,仅在使用单继承类模型的语言中使用接口。在这些单继承语言中,如果任何类可以使用特定方法或方法集,则通常使用接口。同样在这些单继承语言中,抽象类用于除了没有一个或多个方法之外还具有定义的类变量,或者用于利用单继承模型来限制可以使用一组方法的类的范围。
支持多重继承模型的语言倾向于仅使用类或抽象基类,而不使用接口。由于Python支持多重继承,因此它不使用接口,而您想使用基类或抽象基类。
回答 6
抽象类是包含一个或多个抽象方法的类。除抽象方法外,抽象类还可以具有静态方法,类方法和实例方法。但是在接口的情况下,它将仅具有抽象方法,而没有其他方法。因此,继承抽象类不是强制性的,但是继承接口是强制性的。
回答 7
为了完整起见,我们应该提到PEP3119 ,其中引入了ABC并与接口进行了比较,还有原始的塔林评论。
抽象类不是完美的接口:
- 属于继承层次
- 易变
但是,如果您考虑以自己的方式编写它:
def some_function(self):
raise NotImplementedError()
interface = type(
'your_interface', (object,),
{'extra_func': some_function,
'__slots__': ['extra_func', ...]
...
'__instancecheck__': your_instance_checker,
'__subclasscheck__': your_subclass_checker
...
}
)
ok, rather as a class
or as a metaclass
and fighting with python to achieve the immutable object
and doing refactoring
...
您会很快意识到自己正在发明轮子以最终实现
abc.ABCMeta
abc.ABCMeta
被提议作为缺少接口功能的有用补充,并且在像python这样的语言中已经足够了。
当然,在编写版本3并添加新语法和不可变接口概念时,它可以得到更好的增强。
结论:
The abc.ABCMeta IS "pythonic" interface in python