python - 我可以限制 Python 中子类的类型吗？

Question

假设我想在集合和列表上定义包装类，以添加一些有用的方法，如下所示:

from abc import ABC

class AbstractGizmo(ABC):

    def bloviate(self):
        print(f"Let me tell you more about my {len(self)} elements")

class ListGizmo(list, AbstractGizmo):
    pass    

class SetGizmo(set, AbstractGizmo):
    pass

现在我可以打电话了:

>>> ListGizmo([1, 2, 3]).bloviate()
>>> SetGizmo({1, 2, 3}).bloviate()

但我还想将 bloviate() 作为实用方法单独使用:

from typing import Union, Set, List

def bloviate(collection: Union[Set, List]):
    print(f"Let me tell you more about my {len(collection)} elements")


class AbstractGizmo(ABC):

    def bloviate(self):
        return bloviate(self)

所以我也可以这样做:

>>> bloviate([1, 2, 3])
>>> bloviate({1, 2, 3})

因为子类 ListGizmo 是一个列表，而子类 SetGizmo 是一个集合，所以这个设置实际上工作正常在实践中。但是静态类型检查器(如 pyright)不知道这一点，因此它们(正确地)在此处显示错误:

class AbstractGizmo(ABC):

    def bloviate(self):
        return bloviate(self)  # Error: Type 'AbstractGizmo' cannot be assigned
                               # to type 'Set[Unknown] | List[Unknown]'

有什么方法我可以向 Python/pyright 指出，本质上，“AbstractGizmo 的所有实例都保证在 Union[Set, List] 中”？这种语法使我无法理解。

(请注意，当然在这个简单的示例中，我可以在每个子类上定义 bloviate() 来避免这个问题。实际上我有更多的方法和更多的包装器子类，所以我得到了一个组合如果我不能将它们抽象为 AbstractGizmo，就会爆炸。)

Answer 1

要妥善type mixin classes , 将 self 参数注释为 Protocol匹配所需基本类型的功能:

from typing import Protocol
from abc import ABC

class HasLength(Protocol):  # or just `typing.Sized` in this case
    def __len__(self) -> int: ...

def bloviate(collection: HasLength):
    print(f"Let me tell you more about my {len(collection)} elements")

class AbstractGizmo(ABC):
    def bloviate(self: HasLength):
        return bloviate(self)

class ListGizmo(list, AbstractGizmo):
    pass

ListGizmo().bloviate()  # this is fine

请注意，mixin 仍然可以与其他类型组合而不会引发静态类型错误。但是，使用相应的方法会触发运行时和静态类型检查的错误。

class IntGizmo(int, AbstractGizmo):
    pass

IntGizmo().bloviate() # error: Invalid self argument "IntGizmo" to attribute function "bloviate" with type "Callable[[HasLength], Any]"