如何判断一个类在 Python 3 中是否是抽象的？答案

【问题标题】：How to tell if a class is abstract in Python 3?如何判断一个类在 Python 3 中是否是抽象的？
【发布时间】：2016-08-01 20:12:56
【问题描述】：

我编写了一个元类，它在运行时自动将其类注册到字典中。为了使其正常工作，它必须能够忽略抽象类。

代码在 Python 2 中运行良好，但我在尝试使其与 Python 3 兼容时遇到了困难。

这是当前代码的样子：

def AutoRegister(registry, base_type=ABCMeta):
    class _metaclass(base_type):
        def __init__(self, what, bases=None, attrs=None):
            super(_metaclass, self).__init__(what, bases, attrs)

            # Do not register abstract classes.
            # Note that we do not use `inspect.isabstract` here, as
            #   that only detects classes with unimplemented abstract
            #   methods - which is a valid approach, but not what we
            #   want here.
            # :see: http://stackoverflow.com/a/14410942/
            metaclass = attrs.get('__metaclass__')
            if not (metaclass and issubclass(metaclass, ABCMeta)):
                registry.register(self)

    return _metaclass

在 Python 2 中的用法如下所示：

# Abstract classes; these are not registered.
class BaseWidget(object):  __metaclass__ = AutoRegister(widget_registry)
class BaseGizmo(BaseWidget): __metaclass__ = ABCMeta

# Concrete classes; these get registered.
class AlphaWidget(BaseWidget): pass
class BravoGizmo(BaseGizmo): pass

不过，我不知道如何在 Python 3 中实现这一点。

元类如何确定它是否在 Python 3 中初始化抽象类？

【问题讨论】：

尽管使用了ABCMeta，但您展示的 Python 2 代码中的所谓“抽象”类实际上并不是抽象的（也就是说，您可以根据需要创建它们的实例，而 Python 不会引发异常）。对于真正抽象的东西，您需要在您在其中声明的某些方法上使用 @abstractmethod 装饰器。子类也将是抽象的，除非它们覆盖这些方法（不使用装饰器本身）。如果不先解决这个基本问题，我不确定是否可以对您的问题给出合理的答案。
感谢您的意见。您的评论促使我做一些进一步的研究，我现在看到我对“抽象”的最初理解是不正确的。我得考虑一下；我们在代码库中经常使用这种模式，但如果我们最终以错误的方式使用工具，从长远来看，这将导致重大问题。

标签： python metaclass six

【解决方案1】：

PEP3119 描述了 ABCMeta 元类如何“标记”抽象方法并创建一个 __abstractmethods__frozenset，其中包含一个类的所有仍然是抽象的方法。因此，要检查 cls 是否是抽象类，请检查 cls.__abstractmethods__ 是否为空。

我还发现this relevant post on abstract classes 很有用。

【讨论】：

【解决方案2】：

当我发布这个我正在处理XY Problem 的问题时，我无法摆脱这种感觉。事实证明，that's exactly what was going on。

这里真正的问题是AutoRegister 元类在实现时依赖于对抽象类是什么的错误理解。不管是不是 Python，抽象类最重要的标准之一是 it is not instanciable。

在问题中发布的示例中，BaseWidget 和 BaseGizmo 是可实例化的，因此它们不是抽象的。

我们这里不就是分叉兔子吗？

好吧，为什么我很难让AutoRegister 在 Python 3 中工作？因为我试图构建一些行为与 Python 中类的工作方式相矛盾的东西。

inspect.isabstract 没有返回我想要的结果这一事实应该是一个重要的危险信号：AutoRegister 是保修无效者。

那么真正的解决方案是什么？

首先，我们必须认识到BaseWidget 和BaseGizmo 没有理由存在。 它们没有提供足够的可实例化功能，也没有声明描述功能的抽象方法他们失踪了。

有人可能会争辩说它们可以用来“分类”他们的子类，但是 a) 这显然不是在这种情况下发生的事情，并且 b)quack。

相反，我们可以接受 Python 对“抽象”的定义：

修改 BaseWidget 和 BaseGizmo 以便它们定义一个或多个抽象方法。
- 如果我们不能提出任何抽象方法，那么我们可以完全删除它们吗？
- 如果我们无法删除它们，但也无法将它们正确抽象化，那么可能值得退后一步，看看是否有其他方法可以解决这个问题。
修改AutoRegister的定义，使其使用inspect.isabstract来判断一个类是否为抽象类：see final implementation。

这很酷，但是如果我不能更改基类怎么办？

或者，如果您必须保持与现有代码的向后兼容性（就像我一样），装饰器可能更容易：

@widget_registry.register
class AlphaWidget(object):
    pass

@widget_registry.register
class BravoGizmo(object):
    pass

【讨论】：