Python抽象基類中__subclasshook__方法的使用並實現本身的虛擬子類

Python的鴨子特性（duck typing）

Python中自定義的類只要實現了某種特殊的協議，就能賦予那種行爲，舉一個簡單的例子：

class A:
    def __len__(self):
        return 0

a = A()
print(len(a))

如上所示，本身定義了一個類，實現了__len__的魔法方法，就能夠使用內置函數len()獲取對象長度。若是實現了__getitem__魔法方法，自定義對象就能稱爲」序列類型」，能夠使用相似list序列那樣的操做，好比a[1]獲取第2個元素......

Python的白鵝特性（抽象基類）

在Java中，有interface接口的概念，而在Python中沒有這個概念，取而代之的是抽象基類。在Python中定義一個抽象基類以下：

import abc
class Base(abc.ABC):
    
    @abc.abstractmethod
    def func(self):
        """doc"""

只須要實現func的接口便可

class MyClass(Base):
    def func(self):
        pass

Python虛擬子類（使用__subclasshook__）

Python原生定義了抽象基類Sized，裏面實現了__len__方法，咱們能夠自定義類來繼承Sized，實現裏面的__len__方法，Sized源碼以下：

class Sized(metaclass=ABCMeta):

    __slots__ = ()

    @abstractmethod
    def __len__(self):
        return 0

    @classmethod
    def __subclasshook__(cls, C):
        if cls is Sized:
            return _check_methods(C, "__len__")
        return NotImplemented

如上所示，咱們看到了它實現了__subclasshook__方法，檢查子類和子類的mro上全部的類是否有__len__方法，若是沒有，返回NotImplemented。固然咱們沒必要繼承Sized，而是使用虛擬子類（virtual subclass）技術，只實現__len__協議，隱式繼承了Sized。

下面咱們仿造Sized自定義一個抽象基類

import abc

class Base(abc.ABC):

    @abc.abstractmethod
    def my_protocol(self):
        """自定義協議"""

    @classmethod
    def __subclasshook__(cls, subclass):
        if cls is Base:
            if any("my_protocol" in B.__dict__ for B in subclass.__mro__):
                return True

        return NotImplemented

接下來咱們定義一個子類，隱式繼承Base

#並無顯式繼承Base
class MyClass:
    def my_protocol(self):
        pass


if __name__ == '__main__':
    k = MyClass()
    print(isinstance(k, Base))  
    #True
    print(issubclass(MyClass, Base))
    #True
    print(Base._abc_impl)

如上所示，咱們只須要實現my_protocol協議，就會隱式繼承自抽象基類，這樣就實現了虛擬子類的建立