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第7.19节 Python中的抽象类详解：abstractmethod、abc与真实子类

一、引言

前面相关的章节已经介绍过，Python中定义某种类型是以实现了该类型对应的协议为标准的，而不是以继承关系为标准，在各种调用中，不会显式地指定对象必须包含哪些方法才能用作参数，而是假设所有对象都能完成其工作，在执行时去调用特定协议的方法来执行，因此Python并不推荐在代码中去进行类型检查和属性检查。但为了提供一种可以要求实现对象遵循对应协议、提供所有特定功能集的方法，Python提供了抽象类的机制。

二、抽象类的作用

抽象类是不能（至少是不应该）实例化的类，其职责是定义子类应实现的一组抽象方法。抽象类不能实例化，从抽象类派生出一个子类，如果没有重写所有抽象方法，则这个类也是抽象的，不能实例化。

抽象类提供了逻辑和实现解耦的能力，即抽象类定义模块提供的功能，在具体实现类来提供实现，这样在不同的模块中通过抽象类来调用，可以用最精简的方式展示出代码之间的逻辑关系，让模块之间的依赖清晰简单。同时，一个抽象类可以有多个实现，让系统的运转更加灵活。而针对抽象类的编程，让每个人可以关注当前抽象类，只关注其方法和描述，而不需要考虑过多的其他逻辑，这对协同开发有很大意义。极简版的抽象类实现，也让代码可读性更高。

三、 Python抽象类的实现

Python为了实现抽象类的支持，支持定义抽象基类（Abstract Base Class），Python使用模块abc提供了抽象基类的支撑能力。抽象基类用于指定子类必须提供哪些功能，却不实现这些功能。抽象基类提供基本类和最基本的抽象方法，可以为子类定义共有的方法，但不需要具体实现。

Python的抽象基类使用有两种方式：真实子类和虚拟子类，本节先介绍真实子类相关的内容，后面章节再介绍虚拟子类。

真实子类就是子类直接从抽象基类派生，抽象基类中可以定义”抽象方法“和“抽象属性”，抽象基类可以不实现具体的方法，也可以实现部分，子类继承抽象基类的抽象内容并实现，只有完全重写了抽象基类中的“抽象”内容后，才能被实例化，如果有个抽象内容没有重写则子类本身也是抽象类，不能实例化。

四、抽象基类实现的步骤

1. 导入abc模块的抽象基类ABC和方法abstractmethod:

from abc import ABC, abstractmethod

2. 定义抽象基类:抽象基类要求从ABC类或其子类派生:

class 抽象基类名(ABC):

类体代码

3. 使用abstractmethod装饰器定义抽象方法或抽象属性，类似于类方法定义：

@abstractmethod

def 抽象方法名(self):

抽象方法是子类必须实现的方法，否则子类无法定义。

抽象属性的定义由于相关属性定义的内容还未介绍，本节暂不进行介绍，后面章节再进行补充。

五、抽象基类的使用

1. 定义子类时指定子类从抽象基类继承；

2. 抽象方法或者抽象基类中定义的实例化方法都可通过super()调用机制来调用；

3. 抽象基类中定义的普通方法可以直接由子类继承使用，其调用方式与普通的类继承访问父类的方法相同。不过老猿推荐使用“super().方法名()”的方式类访问。

本节详细介绍了Python抽象基类相关的概念、抽象基类定义的语法，下节将结合详细的案例进行进一步介绍。

老猿Python（https://blog.csdn.net/LaoYuanPython）系列文章用于逐步介绍老猿学习Python后总结的学习经验，这些经验有助于没有接触过Python的程序员可以很容易地进入Python的世界。

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