不应实例化的类

Question

我想创建一个类层次结构，其中我有一个可以自行实例化的类Block。然后我有一个类List，它继承自Block，并包含所有列表共有的方法，最后我有类OrderedList、LableledList 等继承自List。我希望人们能够实例化OrderedList 等，但不能实例化List。

换句话说，你可以实例化一个普通的Block，你可以实例化一个继承自List的OrderedList，它继承自Block，但你不能实例化List。

所有对谷歌的尝试都导致了抽象基类，但没有提供适合这种情况的示例，我无法推断。

Answer 1

从位于abc 模块中的ABC 继承并生成在基类中实现的方法（继承自List）@abstractmethods（位于abc 中的装饰器）：

from abc import ABC, abstractmethod

class List(ABC, Block):

    @abstractmethod
    def size(self):
        return 0 

定义了 @abstractmethods 的 ABC 禁止实例化。

Answer 2

您的 List 类应该有 ABCMeta 作为元类，并使 init 方法抽象。

from abc import ABCMeta
class List(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    __init__():
        pass

https://docs.python.org/3/library/abc.html

Answer 3

做到这一点的“一个显而易见”的方法是使用 ABCMeta 并将一些方法标记为抽象的，如其他答案中记录的那样。

但是，如果在您的情况下，您没有一组必须以强制方式覆盖的方法（假设您的 __init__ 在某些情况下是可重用的，其他列表方法也是如此）：

在这种情况下，您可以创建一个__new__ 方法来检查被实例化的类是否是自己的类，并引发。要做到这一点，您必须使用仅在 Python 文档的角落中作为 documentend 的魔法 __class__ 变量 - 如果您在任何方法主体中尽可能多地使用 __class__ 变量，它将自动获取类的值，其中它是在运行时声明的。它是 Python 3 的无参数 super 机制的一部分。

因此：

class List(Block):
    def __new__(cls, *args, **kw):
        if cls is __class__:
            raise TypeError(cls.__name__ + " can't be directly instantiated")
        return super().__new__(cls, *args, **kw)

顺便说一句，如果您的模式允许，您应该优先使用 ABCMeta 抽象方法。请注意，如果您的类使用自定义元类，它也会与 ABCMeta 冲突 - 因此您可能也需要使用此方法

(如果你不进一步自定义__new__，那么你最好不要在__new__方法上传递args和kw上游：如果__init__被定义，Python的object.__new__会忽略额外的参数但__new__ 不在子类中 - 但如果两者都被定义，则会引发错误）

Answer 4

以下与口译员的对话应说明这是如何实现的。用Block继承抽象基类后，只需将List上的初始化器标记为abstractmethod。这将阻止类的实例化，而不会导致子类出现问题。

>>> import abc
>>> class Block(abc.ABC):
    def __init__(self, data):
        self.data = data


>>> class List(Block):
    @abc.abstractmethod
    def __init__(self, data, extra):
        super().__init__(data)
        self.extra = extra


>>> class OrderedList(List):
    def __init__(self, data, extra, final):
        super().__init__(data, extra)
        self.final = final


>>> instance = Block(None)
>>> instance = List(None, None)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#42>", line 1, in <module>
    instance = List(None, None)
TypeError: Can't instantiate abstract class List with abstract methods __init__
>>> instance = OrderedList(None, None, None)
>>>