基类和具体类的 Python 类型（我使用基类列出子类，但使用具体类的属性）答案

【问题标题】：Python typing for base and concrete class (I use base class to list children but what use attributes from concrete class)基类和具体类的 Python 类型（我使用基类列出子类，但使用具体类的属性）
【发布时间】：2022-08-16 22:31:29
【问题描述】：

让我解释一下问题。我对类型提示很有经验（90% 或更多），但这对我来说很难——你能帮忙吗？

我创建了具有children 属性的基类，其类型为BaseClass。
我创建了继承BaseClass 的具体类，该类具有some_int 额外属性。

问题是我的来自BaseClass 的类型提示返回set[\'BaseClass\']，所以孩子不能有额外的属性some_int。无论所有孩子都有some_int 属性（都将是具体的类对象）。

见代码：

from dataclasses import dataclass


@dataclass
class BaseClass:
    name: str
    children: set[\'BaseClass\']

    def add_child(self, child: \'BaseClass\'):
        self.children.add(child)


@dataclass
class ConcreteClass(BaseClass):
    some_int: int

    def sum(self):
        # artificial to show problem
        accumulator = 0
        for child in self.children:
            # type hint error!
            # some_int is not exists in BaseClass (what is true)
            accumulator += child.some_int

如何在 Python 中正确表达？

您可以查看if isinstance(child, ConcreteClass)，然后添加。
建议与此问题无关。不需要检查类型，但需要编写正确的打字注释。
您是要表达children: set[Self] 还是ConcreteClass 可以将BaseClass 实例作为孩子？在前一种情况下，请参见 PEP673（自我类型）中的 this example，在后一种情况下 - 除了显式保护 if isinstance() 或 assert 或 cast （此处不合适，IMO）外，别无他法。
不知道Self 能做什么，但BaseClass Self 应该是一样的，我认为它不能解决问题。我可能会读 PEP。请记住，鸭子类型是在 Python 中的——我不需要重写这个方法，因为它会起作用。我只需要重写输入:)
鸭子打字意味着如果表现得像鸭子，我确实需要检查鸭子是否是鸭子。

标签： python python-typing

【解决方案1】：

如果您只需要 ConcreteClass 的实例访问该属性，则可以覆盖 children 集的类型提示：

@dataclass
class ConcreteClass(BaseClass):
    some_int: int
    children: set['ConcreteClass']

这意味着ConcreteClass.children 只能包含它自己，这允许类型检查器确定集合的所有元素都必须具有some_int。

如果你想要不止一个ConcreteClass，你仍然需要告诉类型检查器它可以确定什么。您可以通过定义BaseClass 也具有属性some_int 或使用Protocol 来做到这一点。协议允许您将鸭子类型引入类型检查器 - 它可以使用协议来检查是否有任何类公开了正确的属性/方法，无论它们继承自什么。

from typing import Protocol

class HasInt(Protocol):
    some_int: int

@dataclass
class BaseClass:
    name: str
    children: set[HasInt]

这告诉类型检查器所有孩子都必须遵循HasInt 协议。类型检查器现在可以允许在children 中使用任何实例，甚至是不相关的类，只要它们都具有 some_int 属性。

【讨论】：