Python 抽象基类（ABC）核心概念与实战

如果派生类没有遵循抽象类的蓝图（即未实现所有抽象方法），Python 会在实例化时引发错误。

class InvalidFriend(Friend):
    # 忘记实现 role 方法
    pass

# 尝试实例化会报错：TypeError: Can't instantiate abstract class InvalidFriend with abstract method role

ABC 的使用

抽象基类的主要作用是确保子类必须遵循特定的结构。从抽象类继承的子类必须实现所有的抽象方法，否则无法被实例化。这有助于维护代码的一致性和规范性。

ABC 里面的具体方法

抽象类不仅可以包含抽象方法，还可以包含具体方法（具有完整定义的普通方法）。子类可以直接使用这些具体方法，也可以重写它们。

class Test(ABC):
    @abstractmethod
    def abstract_method(self):
        pass
    
    def concrete_method(self):
        return "This is a concrete method"

class Child(Test):
    def abstract_method(self):
        return "Implemented"

obj = Child()
print(obj.concrete_method())  # 输出：This is a concrete method

抽象类实例化

抽象类只能定义而不能实例化，因为它们不是具体的类。Python 不允许为抽象类创建对象，因为没有实际的实现可以调用。

# Details = ABC  # 假设 Details 是抽象类
# obj = Details() 
# 这将抛出 TypeError: Can't instantiate abstract class Details with abstract methods getname, getrole

抽象属性

除了抽象方法，abc 模块也允许定义抽象属性。虽然 @abstractproperty 曾用于此目的，但在现代 Python 中推荐使用 @property 结合 @abstractmethod。

from abc import ABC, abstractmethod

class Hero(ABC):
    @property
    @abstractmethod
    def hero_name(self):
        pass
    
    @property
    @abstractmethod
    def reel_name(self):
        pass

class RDJ(Hero):
    @property
    def hero_name(self):
        return "Iron Man"
    
    @property
    def reel_name(self):
        return "Robert Downey Jr."

rdj = RDJ()
print(rdj.hero_name)  # 访问属性而非调用方法

注意：@abstractproperty 已被弃用，建议始终使用 @property 配合 @abstractmethod。

结论

本文介绍了抽象类、抽象方法和抽象属性的基础知识。Python 的 abc 模块提供了定义抽象基类的基础结构。

1. 使用 ABC 类或 ABCMeta 元类创建抽象类。
2. 使用 @abstractmethod 装饰器定义抽象方法。
3. 使用 @property 和 @abstractmethod 组合定义抽象属性。
4. 抽象类不能被实例化，子类必须实现所有抽象方法才能实例化。

通过合理使用 ABC，开发者可以构建更清晰、更具约束力的类层次结构，提高代码的可维护性。