为什么我能够在 Python 中实例化我的抽象基类？答案

【问题标题】：Why am I able to instantiate my Abstract Base Class in Python?为什么我能够在 Python 中实例化我的抽象基类？
【发布时间】：2014-10-18 17:23:19
【问题描述】：

据我了解，我可以使用 Python 中的 abc 模块来创建无法实例化的抽象类（以及其他不错的属性）。我尝试使用它来创建Exception 类的层次结构来表示我的应用程序的各种退出代码，但我仍然能够实例化我的基类，即使我不希望这种情况发生。下面是一些演示问题的代码：

#!/usr/bin/env python3

import abc

class ExitCodeException(Exception):
    __metaclass__ = abc.ABCMeta

    def __init__(self, message):
        super().__init__()
        self._message = message

    @abc.abstractmethod
    def getExitCode(self):
        """Return the exit code for this exception"""
        return

class FatalException(ExitCodeException):
    def getExitCode(self):
        return 1

raise ExitCodeException("Oh no!")

我希望我的程序退出并出现一个异常，指出无法实例化 ExitCodeException，但相反，如果 ExitCodeException 不是抽象的，我会得到我期望的标准堆栈跟踪：

Traceback (most recent call last)
  File "./email2pdf_classexception", line 21, in <module>
    raise ExitCodeException("Oh no!")
__main__.ExitCodeException

我该如何解决这个问题？

【问题讨论】：

在 Python3 中你应该使用关键字语法：class ExitCodeException(Exception, metaclass = abc.ABCMeta):。但是，这不足以解决您的问题。 Exception 基类使实例化成为可能——没有它，一切都按预期工作。但我想它不能解决你的问题，因为你想从这个基类派生出可抛出的异常。
首先，Python3 中定义元类的语法发生了变化。它必须作为关键字参数（称为metaclass）传递给类定义（参考：docs.python.org/3.3/reference/…）。其次，我一个 ABC 不能有一个不是 ABC 的基类。因此，如果您想让ExitCodeException 成为 ABC，则不能将 Exception（不是 ABC）作为 ExitCodeException 的基类。所以，我认为没有一种直接的方法可以让你的代码正常工作。
为什么不能实例化基类很重要？如果您不想实例化它，就不要实例化它。这感觉就像尝试用 Python 编写 Java。
@BartoszKP，Debanshu Kundu：你们都在评论中给出了相同的答案。把它放在答案中！ :)
@AndrewFerrier：Python 不是一门严格的语言。有很多你不应该做的事情，Python 不会阻止你去做。谁在尝试实例化您的基本异常？他们为什么这样做？这感觉就像在寻找一个非问题的解决方案。

标签： python exception abstract-class python-3.4 abc

【解决方案1】：

正如上面 @BartoszKP 和 @Debanshu Kundu 在 cmets 中所讨论的，具体的超类 Exception 似乎是导致问题的原因。因此，我想出了一个稍微不同的模式，它似乎可以工作（据我了解，这是 Python 2 中的旧式模式，但似乎仍然有效）：

#!/usr/bin/env python3

class ExitCodeException(Exception):
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls is ExitCodeException:
            raise NotImplementedError("Base class may not be instantiated")
        return Exception.__new__(cls, *args, **kwargs)

    def __init__(self, message):
        super().__init__()
        self._message = message

    def getExitCode(self):
        """Return the exit code for this exception"""
        return

class FatalException(ExitCodeException):
    def getExitCode(self):
        return 1

raise FatalException("Oh no!")

这按预期工作；如果我将代码更改为直接实例化ExitCodeException，它会失败。

【讨论】：