为啥在元类派生自ABCMeta的类中需要使用@abstractmethod？

Posted 2023-02-23

【中文标题】为啥在元类派生自ABCMeta的类中需要使用@abstractmethod？

【英文标题】：Why does @abstractmethod need to be used in a class whose metaclass is derived from ABCMeta?为什么在元类派生自ABCMeta的类中需要使用@abstractmethod？

【发布时间】：2017-05-01 01:02:18

【问题描述】：

PEP 3119 声明：

@abstractmethod 装饰器只能在类体内使用，并且只能用于元类（派生自）ABCMeta 的类。不支持向类动态添加抽象方法，或在方法或类创建后尝试修改其抽象状态。

但是，我无法解释为什么会这样。具体来说，在没有显式继承自ABCMeta 的类中仅使用@abstractmethod 时，我没有注意到行为上的差异。在下面这个简单的例子中，如果我理解正确的话，正确的做事方式应该是：

import six
from abc import ABCMeta
from abc import abstractmethod

class Base(six.with_metaclass(ABCMeta)):
    def __init__(self):
        print('Init abstract base')

    @abstractmethod
    def do_something(self):
        pass

class Subclass(Base):
    def __init__(self):
        super(Subclass, self).__init__()

    def do_something(self):
        print('Done.')

sub = Subclass()
sub.do_something()

但是，如果我让 Base 类简单地从 object 继承，并且只在需要时使用装饰器，我注意到行为没有任何变化。

from abc import abstractmethod

class Base(object):
    def __init__(self):
        print('Init abstract base')

    @abstractmethod
    def do_something(self):
        pass

class Subclass(Base):
    def __init__(self):
        super(Subclass, self).__init__()

    def do_something(self):
        print('Done.')

sub = Subclass()
sub.do_something()

我发现即使在更复杂的架构上也是如此，所以我想知道：后一种方法什么时候会失败？

【参考方案1】：

您看不到任何区别，因为您的第一个子类确实实现了do_something 抽象方法。

在两个版本的子类中注释掉do_something 的定义，您会发现在第一种情况下，在尝试实例化子类时会得到TypeError - 您还会得到一个尝试实例化的实例第一个版本 Base 类本身 FWIW。在第二个版本中，您可以实例化两个类（因为它们是抽象的，所以这是不可能的）并调用抽象的 do_something 方法——这违背了 ABC 的要点之一。

您还会错过 ABCs FWIW 的许多其他有趣功能...

【讨论】：

您能否详细说明在这种情况下遗漏的其他相关功能？