今天我们来聊聊 Python 中的抽象基类(Abstract Base Class,简称 ABC)。虽然这个概念在 Python 中已经存在很久了,但在日常开发中,很多人可能用得并不多,或者用得不够优雅。
让我们从一个实际场景开始:假设你正在开发一个文件处理系统,需要支持不同格式的文件读写,比如 JSON、CSV、XML 等。
初始版本:简单但不够严谨
我们先来看看最简单的实现方式:
class FileHandler:
def read(self, filename):
pass
def write(self, filename, data):
pass
class JsonHandler(FileHandler):
def read(self, filename):
import json
with open(filename, 'r') as f:
return json.load(f)
def write(self, filename, data):
import json
with open(filename, 'w') as f:
json.dump(data, f)
class CsvHandler(FileHandler):
def read(self, filename):
import csv
with open(filename, 'r') as f:
return list(csv.reader(f))
这个实现看起来没什么问题,但实际上存在几个隐患:
- 无法强制子类实现所有必要的方法
- 基类方法的签名(参数列表)可能与子类不一致
- 没有明确的接口契约
改进版本:使用抽象基类
让我们引入 abc.ABC
来改进这个设计:
from abc import ABC, abstractmethod
class FileHandler(ABC):
@abstractmethod
def read(self, filename: str):
"""读取文件内容"""
pass
@abstractmethod
def write(self, filename: str, data: any):
"""写入文件内容"""
pass
class JsonHandler(FileHandler):
def read(self, filename: