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Alex Duchnowski
Asked: 2024-08-31 18:46:47 +0800 CST

如何在 Python 中形式化不相交的类组之间的重复关系？

  • 772

我有以下形状的 Python 代码：

from dataclasses import dataclass


@dataclass
class Foo_Data:
    foo: int


class Foo_Processor:
    def process(self, data: Foo_Data): ...


class Foo_Loader:
    def load(self, file_path: str) -> Foo_Data: ...


@dataclass
class Bar_Data:
    bar: str


class Bar_Processor:
    def process(self, data: Bar_Data): ...


class Bar_Loader:
    def load(self, file_path: str) -> Bar_Data: ...

我有多个此类数据/处理器/加载器设置的实例，并且这些类都具有相同的方法签名，以特定类系列（Foo、Bar 等）为模数。如果我决定创建一个 、Spam_Data和Spam_Processor类Spam_Loader系列，是否有一种 Python 式的方式来形式化类之间的这种关系以强制执行类似的结构？例如，我想要强制执行Spam_Processor某种process方法，该方法采用 类型的参数Spam_Data。是否有办法通过抽象类、泛型类型或其他结构来实现这种标准化？

我尝试使用抽象类，但mypy正确地指出，让所有 *_Data 类成为抽象Data类的子类，并且同样让所有 *_Processor 类成为抽象Processor类的子类，这违反了里氏替换原则，因为每个处理器仅针对其各自的数据类设计（即，Foo_Processor无法处理，但人们会期望如果这些类具有超类并且以这种方式兼容，Bar_Data它可以处理）。ProcessorData

python

1 个回答

  1. Best Answer

    您可以将抽象基类 (ABC) 与泛型结合使用。这样，您可以定义一个通用接口，同时确保类型安全：

    from abc import ABC, abstractmethod
from dataclasses import dataclass
from typing import Generic, TypeVar

# generic type variable for Data
T = TypeVar('T', bound='BaseData')


@dataclass
class BaseData(ABC):
    pass


class BaseProcessor(ABC, Generic[T]):
    @abstractmethod
    def process(self, data: T) -> None:
        pass


class BaseLoader(ABC, Generic[T]):
    @abstractmethod
    def load(self, file_path: str) -> T:
        pass

    现在您可以定义您的特定课程

    @dataclass
class Foo_Data(BaseData):
    foo: int


class Foo_Processor(BaseProcessor[Foo_Data]):
    def process(self, data: Foo_Data) -> None: ...


class Foo_Loader(BaseLoader[Foo_Data]):
    def load(self, file_path: str) -> Foo_Data: ...


@dataclass
class Bar_Data(BaseData):
    bar: str


class Bar_Processor(BaseProcessor[Bar_Data]):
    def process(self, data: Bar_Data) -> None: ...


class Bar_Loader(BaseLoader[Bar_Data]):
    def load(self, file_path: str) -> Bar_Data: ...

    以这种方式编写代码将通用接口和类型安全的优点结合在一起。

    • ABC 确保子类实现所需的方法，从而促进一致的结构。

    • 泛型允许特定类型的操作，增强代码的可读性和可维护性。

    使用 mypy 进行确认：

    mypy script.py
Success: no issues found in 1 source file
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