Python中的接口类与抽象类

Posted 2021-02-07

接口类

面向对象中的继承有两种用途：1）可以通过继承做到代码重用，并完成扩展；2）接口继承。
所谓的接口继承就是定义一个接口类 Interface，接口类中定义了一些接口（就是函数，但这些函数都没有具体的实现），子类继承接口类，并且实现接口中的功能~
 
接口继承可以使得外部调用者无需关心具体的实现细节，可用相同的方式处理继承了特定接口的所有对象，这里的前提是接口类需要做出一个很好的抽象~

class Operate_database():    # 接口类
    def query(self, sql):
        raise NotImplementedError

    def update(self, sql):
        raise NotImplementedError

class Operate_mysql(Operate_database):
    def query(self, sql):
        print(‘query mysql : %s‘ % sql)

    def update(self, sql):
        print(‘query mysql : %s‘ % sql)

class Operate_pg(Operate_database):
    def query(self, sql):
        print(‘query postgresql : %s‘ % sql)

    def update(self, sql):
        print(‘update postgresql : %s‘ % sql)

def query_data(operate_obj, sql):
    operate_obj.query(sql)

def update_data(operate_obj, sql):
    operate_obj.update(sql)

query_data(Operate_mysql(), ‘select ...‘)    # query mysql : select ...
update_data(Operate_pg(), ‘update...‘)    # update postgresql : update...

若现在子类继承了Operate_database 类，但是没有实现某一个方法的功能，调用时就会报错~

class Operate_oracle(Operate_database):
    # 没有实现 query 方法
    def update(self, sql):
        print(‘update oracle : %s‘ % sql)

def query_data(operate_obj, sql):
    operate_obj.query(sql)

query_data(Operate_oracle(), ‘select ...‘)   # NotImplementedError

 
子类覆盖父类中的方法时，要注意方法名需要与父类中的方法名相同，且方法的参数个数与参数名也要相同~
这里更好的方式是通过 abc模块 来实现接口~

from abc import ABCMeta,abstractmethod

class Operate_database(metaclass=ABCMeta):    # 接口类
    @abstractmethod
    def query(self, sql):
        pass

    @abstractmethod
    def update(self, sql):
        pass

class Operate_oracle(Operate_database):
    # 没有实现 query 方法
    def update(self, sql):
        print(‘update oracle : %s‘ % sql)

def query_data(operate_obj, sql):
    operate_obj.query(sql)

oracle = Operate_oracle()        # 由于没有实现接口中的所有方法，在这一步就会报错
query_data(oracle, ‘select ...‘)

抽象类

抽象类和接口类一样是一种规范，规定子类应该具备的功能。
在Python中，抽象类和接口类没有明确的界限。若是类中所有的方法都没有实现，则认为这是一个接口，若是有部分方法实现，则认为这是一个抽象类。抽象类和接口类都仅用于被继承，不能被实例化~

from abc import ABCMeta,abstractmethod

class Operate_database(metaclass=ABCMeta):    # 抽象类

    log_path = ‘/tmp/db.log‘

    def connect(self):
        print(‘connect db ...‘)

    @abstractmethod
    def query(self, sql):
        pass

    @abstractmethod
    def update(self, sql):
        pass

抽象类就是从一堆类中抽取相同的内容，这些内容包括数据属性和函数属性。上述示例中可以看到，抽象类中对部分方法进行了实现~
 
其实 Python 原生仅支持抽象类，不支持接口类。abc模块就是用来实现抽象类的，当一个抽象类中所有的方法都没有实现时，那就认为这是一个接口类了~

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