Python中的Java抽象/接口设计

Question

我有许多类，它们都共享相同的方法，只是实现方式不同。在Java中，让这些类中的每一个实现一个接口或扩展一个抽象类都是有意义的。Python是否有与此类似的东西，还是我应该采用其他方法？

Answer 1

Python接口背后有一个故事。多年来一直保持主导地位的原始态度是您不需要它们：Python在EAFP（更容易要求宽恕而不是允许）原则上工作。也就是说，无需指定接受一个I​​Closeno
ICloseable对象，而是close在需要时尝试尝试该对象，如果它引发异常，则引发异常。

因此，以这种心态，您只需单独编写类，然后按需使用即可。如果其中之一不符合要求，则您的程序将引发异常。相反，如果您使用正确的方法编写另一个类，则它将正常工作，而无需指定它实现您的特定接口。

这很好用，但是有明确的接口用例，尤其是在大型软件项目中。Python的最终决定是提供该abc模块，该模块允许您编写
抽象基类， 即除非您重写其所有方法，否则无法实例化的类。您是否应该使用它们是您的决定。

引入ABC的PEP解释比我能做的更好：

在面向对象编程领域，与对象交互的使用模式可以分为两个基本类别，即“调用”和“检查”。

调用是指通过调用对象的方法与对象进行交互。通常，这与多态性结合在一起，因此，调用给定方法可能会根据对象的类型运行不同的代码。

检查是指外部代码（在对象的方法之外）检查该对象的类型或属性，并根据该信息来决定如何处理该对象的能力。

两种使用模式均服务于相同的通用目的，即能够以统一的方式支持处理多种多样且可能新颖的对象，但同时允许为每种不同类型的对象定制处理决策。

在经典的OOP理论中，调用是首选的使用模式，并且不鼓励检查，因为检查被认为是较早的过程编程风格的产物。但是，实际上，这种观点过于教条和僵化，并导致一种设计僵化，与诸如Python之类的语言的动态特性大相径庭。

特别是，通常需要以对象类的创建者无法预期的方式处理对象。内置到满足该对象的每个可能用户需求的每个对象方法中，并非总是最佳的解决方案。此外，有许多强大的调度哲学与经典的OOP行为（严格地封装在一个对象中）形成了鲜明的对比，行为是规则或模式匹配驱动的逻辑。

另一方面，经典的OOP理论家对检查的批评之一是缺乏形式主义和所检查内容的特殊性质。在诸如Python这样的语言中，几乎可以通过外部代码反映并直接访问对象的任何方面，有很多不同的方法来测试对象是否符合特定的协议。例如，如果询问“此对象是可变序列容器吗？”，则可以寻找“列表”的基类，或者可以寻找名为“
getitem”的方法。但请注意，尽管这些测试看似显而易见，但它们都不是正确的，因为其中一个会产生假阴性，而另一个会产生假阳性。

普遍同意的补救措施是对测试进行标准化，并将其分组为正式形式。通过继承机制或其他某种方式，通过与每个类关联一组标准的可测试属性，最容易做到这一点。每个测试都带有一组诺言：它包含有关类的一般行为的诺言，以及关于其他可用的类方法的诺言。

该PEP为组织这些测试提出了一种特殊的策略，称为抽象基类（ABC）。ABC只是添加到对象继承树中的Python类，以将对象的某些功能发送给外部检查器。使用isinstance（）完成测试，并且特定ABC的存在意味着测试已通过。

此外，ABC定义了建立类型特征行为的最少方法集。根据对象的ABC类型区分对象的代码可以相信，这些方法将始终存在。这些方法中的每一个都附带有通用的抽象语义定义，该定义在ABC的文档中进行了描述。这些标准的语义定义不是强制性的，但强烈建议使用。

像Python中的所有其他内容一样，这些承诺属于绅士协议的性质，在这种情况下，这意味着尽管该语言确实执行了ABC中做出的某些承诺，但具体类的实现者必须确保其余的保留下来。