Question

本章首先介绍了非正式接口（称为协议）的高度动态本性，然后讲解了抽象基类的静态接口声明，最后指出了抽象基类的动态特性：虚拟子类，以及使用 __subclasshook__ 方法动态识别子类。

我们首先回顾了 Python 社区对接口的惯常理解。在 Python 的历史中常常出现接口的身影，但它是非正式的，类似于 Smalltalk 的协议，而且在官方文档中，“foo 协议”“foo 接口”和“foo 类对象”这三种措辞是同一个意思。协议风格的接口与继承完全没有关系，实现同一个协议的各个类是相互独立的。在鸭子类型中，接口就是这样的。

通过示例 11-3，我们发现 Python 对序列协议的支持十分深入。如果一个类实现了 __getitem__ 方法，此外什么也没做，那么 Python 会设法迭代它，而且 in 运算符也随之可以使用。随后，我们继续编写第 1 章中的 FrenchDeck 示例，还动态添加了一个方法，从而让它支持洗牌。这里用到的是猴子补丁，突出了协议的动态本性。我们再一次见识到，部分实现协议也是有用的：添加可变序列协议中的 __setitem__ 方法之后，立即就能使用标准库中的 random.shuffle 函数。了解现有的协议能让我们充分利用 Python 丰富的标准库。

接下来，Alex Martelli 介绍了“白鹅类型”这个术语，18 以此描述一种新的 Python 编程风格。借助“白鹅类型”，可以使用抽象基类明确声明接口，而且类可以子类化抽象基类或使用抽象基类注册（无需在继承关系中确立静态的强链接），宣称它实现了某个接口。

18“白鹅类型”这种说法是 Alex 发明的，这是它第一次出现在书中。

FrenchDeck2 示例清楚地展示了显式继承抽象基类的优缺点。继承 abc.MutableSequence 后，必须实现 insert 和 __delitem__ 方法，而我们并不需要这两个方法。不过，即便是 Python 新手，只要查看 FrenchDeck2 类的源码，就能看出它是可变序列。此外，我们还得到一个额外好处，从 abc.MutableSequence 中继承了 11 个方法（其中五个间接继承自 abc.Sequence），而且拿来即用。

全面介绍图 11-3 中 collections.abc 模块里的各个抽象基类后，我们自己动手从头开始编写了一个抽象基类。PyMOTW.com（Python Module of the Week）网站的创建者 Doug Hellmann 道出了这么做的目的：

定义抽象基类之后，各个子类可以实现通用的 API。如果有人不熟悉应用程序的运作方式，却又想使用插件扩展，就可以利用这一功能……19

19PyMOTW 网站介绍 abc 模块的页面，“Why use Abstract Base Classes?”一节。

定义好 Tombola 抽象基类之后，我们创建了三个具体子类，两个继承 Tombola，另一个注册为虚拟子类——它们都能通过同一个测试组件。

本章结束之前，我们提到了几个内置类型是如何注册到 collections.abc 模块中的抽象基类的。这样，虽然 memoryview 没有继承 abc.Sequence，isinstance(memoryview, abc. Sequence) 的结果也是 True。最后，我们探究了 __subclasshook__ 魔法。这个方法的作用是让抽象基类识别没有注册为子类的类，你可以根据需要做简单的或者复杂的测试——标准库的做法只是检查方法名称。

最后的最后，我要重申 Alex Martelli 的警告：不要自己定义抽象基类，除非你要构建允许用户扩展的框架——然而大多数情况下并非如此。日常使用中，我们与抽象基类的联系应该是创建现有抽象基类的子类，或者使用现有的抽象基类注册。此外，我们可能还会在 isinstance 检查中使用抽象基类，但这比继承或注册更少见。需要自己从头编写新抽象基类的情况少之又少。

我使用 Python 15 年了，除了教学示例以外，我只在 Pingo 项目中编写过一个抽象类，即 Board（https://github.com/garoa/pingo/blob/master/pingo/board.py） 类。支持单板机和控制器的驱动是 Board 的子类，共用相同的接口。就算我把 pingo.Board 打造成抽象类，它也并没有继承 abc.ABC。20 我本打算把 Board 定义为抽象基类，但是 Pingo 项目有更重要的事情要做。

20ython 标准库也有这样做的，有些类虽然是抽象的，但是并没有显式地继承 abc.ABC。

本章适合使用下面这段话结尾：

尽管抽象基类使得类型检查变得更容易了，但不应该在程序中过度使用它。Python 的核心在于它是一门动态语言，它带来了极大的灵活性。如果处处都强制实行类型约束，那么会使代码变得更加复杂，而本不应该如此。我们应该拥抱 Python 的灵活性。21

——David Beazley 和 Brian Jones
《Python Cookbook（第 3 版）中文版》

21《Python Cookbook（第 3 版）中文版》第 281 页。

或者，像本书技术审校 Leonardo Rochael 所写的：“如果觉得自己想创建新的抽象基类，先试着通过常规的鸭子类型来解决问题。”