类中所有方法的抽象方法装饰器答案

【问题标题】：abstractmethod decorator to all methods in class类中所有方法的抽象方法装饰器
【发布时间】：2021-09-17 13:53:43
【问题描述】：

我试图让我意识到我不需要一直使用所有方法装饰器@abstractmethod

首先，我实现了类装饰器，但这不需要任何结果：

from abc import ABC, abstractmethod


def interface(cls):
   for attr in cls.__dict__:
      if callable(getattr(cls, attr)):
         setattr(cls, attr, abstractmethod(getattr(cls, attr)))
    
   return cls


@interface
class A(ABC):
   def foo(self):
      pass

   def bar(self):
      pass


class B(A):
   def foo(self):
      pass

b = B()

其次，我尝试在课堂上的__init__ 方法中制作它，它也没有给出任何结果：

class Interface(ABC):
    def __init__(self):
        for attr in self.__dict__:
            attr_obj = getattr(self, attr)

            if callable(attr_obj):
                setattr(self, attr, abstractmethod(attr_obj))

class A(Interface):
   def __init__(self):
      super().__init__()

   def foo(self):
      pass

   def bar(self):
      pass


class B(A):
   def foo(self):
      pass


b = B()

我怎样才能实现类中的所有方法都用@abstractmethod 装饰的方式？

【问题讨论】：

我相信 ABC 的实现依赖于元类魔法，需要在元类实例化之前修饰方法（即在类主体中......）。当您的装饰器拥有实例化的类对象时，为时已晚。您可以尝试使用适当修饰的方法创建类的副本，然后再将它们与类命名空间一起传递给元类构造函数。不过似乎很冒险。我只会咬紧牙关。
您的第二种方法不起作用，self.__dict__ 是 实例命名空间，它不包含方法。再说一次，现在ABCMeta 做任何事情都为时已晚
为什么不使用mypy 的静态类型检查和Protocol 的结构子类型？
@juanpa.arrivillaga 您可以通过覆盖元类的__new__ 方法并在调用原始元类的__new__ 方法之前更改类成员来规避元类的魔法。
我已经用更好的方法更新了我的答案，以避免使用abstractmethod 装饰子类的方法。

标签： python python-3.x python-decorators abc

【解决方案1】：

就像@juanpa.arrivillaga 提到的那样，在类被实例化后装饰抽象类为时已晚，因为ABC 用它的元类ABCMeta 改变了它的类成员。

相反，您可以将ABCMeta 子类化（如下例中的Interface）并在调用超类的构造函数之前修改类构造函数的classdict 参数。

由于子类默认实现抽象方法，典型情况下不继续声明抽象方法，所以应避免用abstractmethod装饰子类的方法，但由于子类会继承父类的元类，您必须明确地使 Interface 的构造函数返回 ABCMeta 的对象而不是 Interface 本身，这样自定义行为就不会被继承：

from abc import ABCMeta, abstractmethod

class Interface(ABCMeta):
    def __new__(metacls, name, bases, classdict):
        for attr, value in classdict.items():
            if callable(value):
                classdict[attr] = abstractmethod(value)
        return super().__new__(ABCMeta, name, bases, classdict)

这样：

class A(metaclass=Interface):
    def foo(self):
        pass

    def bar(self):
        pass

class B(A):
    def foo(self):
        pass

b = B()

会产生：

TypeError: Can't instantiate abstract class B with abstract method bar

同时：

class A(metaclass=Interface):
    def foo(self):
        pass

    def bar(self):
        pass

class B(A):
    def foo(self):
        pass

    def bar(self):
        pass

可以正常运行。

【讨论】：