Question

Alex 在他写的“水禽和抽象基类”一文中指出，即便不注册，抽象基类也能把一个类识别为虚拟子类。下面是他举的例子，我添加了一些代码，使用 issubclass 做测试：

>>> class Struggle:
...   def __len__(self): return 23
...
>>> from collections import abc
>>> isinstance(Struggle(), abc.Sized)
True
>>> issubclass(Struggle, abc.Sized)
True

经 issubclass 函数确认（isinstance 函数也会得出相同的结论），Struggle 是 abc.Sized 的子类，这是因为 abc.Sized 实现了一个特殊的类方法，名为 __subclasshook__。参见示例 11-17。

示例 11-17　Sized 类的源码，摘自 Lib/_collections_abc.py（Python 3.4）

class Sized(metaclass=ABCMeta):

  __slots__ = ()

  @abstractmethod
  def __len__(self):
    return 0

  @classmethod
  def __subclasshook__(cls, C):
    if cls is Sized:
      if any("__len__" in B.__dict__ for B in C.__mro__):  # ➊
        return True  # ➋
    return NotImplemented  # ➌

❶ 对 C.__mro__ （即 C 及其超类）中所列的类来说，如果类的 __dict__ 属性中有名为 __len__ 的属性……

❷ ……返回 True，表明 C 是 Sized 的虚拟子类。

❸ 否则，返回 NotImplemented，让子类检查。

如果你对子类检查的细节感兴趣，可以阅读 Lib/abc.py 文件中 ABCMeta.__subclasscheck__ 方法的源码。提醒：源码中有很多 if 语句和两个递归调用。

__subclasshook__ 在白鹅类型中添加了一些鸭子类型的踪迹。我们可以使用抽象基类定义正式接口，可以始终使用 isinstance 检查，也可以完全使用不相关的类，只要实现特定的方法即可（或者做些事情让 __subclasshook__ 信服）。当然，只有提供 __subclasshook__ 方法的抽象基类才能这么做。

在自己定义的抽象基类中要不要实现 __subclasshook__ 方法呢？可能不需要。我在 Python 源码中只见到 Sized 这一个抽象基类实现了 __subclasshook__ 方法，而 Sized 只声明了一个特殊方法，因此只用检查这么一个特殊方法。鉴于 __len__ 方法的“特殊性”，我们基本可以确定它能做到该做的事。但是对其他特殊方法和基本的抽象基类来说，很难这么肯定。例如，虽然映射实现了 __len__、__getitem__ 和 __iter__，但是不应该把它们视作 Sequence 的子类型，因为不能使用整数偏移值获取元素，也不能保证元素的顺序。当然，OrderedDict 除外，它保留了插入元素的顺序，但是不支持通过偏移获取元素。

在你我自己编写的抽象基类中实现 __subclasshook__ 方法，可靠性很低。我可不相信随便一个实现或继承了 load、pick、inspect 和 loaded 的类（如 Spam）的行为一定像 Tombola。程序员最好让 Spam 继承 Tombola，至少也要注册（Tombola.register(Spam)），从而确保这一点。当然，自己实现的 __subclasshook__ 方法还可以检查方法签名和其他特性，但我觉得不值得这么做。