Python抽象类的定义和使用

2023-04-02 00:00:00 python 定义抽象类

抽象类是一种不能被实例化的类，它的主要作用是定义一些方法和属性的规范，并规定了它的子类必须实现这些方法和属性。抽象类在Python中通过abc模块来实现，该模块提供了一个ABC类，用于定义抽象类。

下面是一个简单的例子，定义了一个抽象类Animal，该类包含了一个抽象方法say_hello()，子类必须实现这个方法：

import abc

class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):

    @abc.abstractmethod
    def say_hello(self):
        pass

在这个例子中，Animal类继承了ABC类，并定义了一个抽象方法say_hello()，该方法没有具体实现，用pass语句代替。这个类不能被实例化，只能被继承。

接下来，我们定义一个子类Dog，它继承了Animal类，并实现了say_hello()方法：

class Dog(Animal):

    def say_hello(self):
        print("汪汪，我是一只狗！")

在这个例子中，Dog类继承了Animal类，并实现了say_hello()方法。这样就满足了Animal类的要求，可以正常运行。

我们再定义一个子类Cat，但是没有实现say_hello()方法：

class Cat(Animal):
    pass

这样定义会导致TypeError错误，因为Cat类没有实现Animal类中的抽象方法say_hello()。

TypeError: Can't instantiate abstract class Cat with abstract methods say_hello

这就是抽象类的作用，它强制规定了子类必须实现某些方法和属性。当子类没有实现这些方法和属性时，就会抛出TypeError错误，这样可以避免程序运行出错。

代码演示：

import abc

class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):

    @abc.abstractmethod
    def say_hello(self):
        pass

class Dog(Animal):

    def say_hello(self):
        print("汪汪，我是一只狗！")

class Cat(Animal):
    pass

if __name__ == '__main__':
    dog = Dog()
    dog.say_hello()

    cat = Cat()  # 报错：TypeError: Can't instantiate abstract class Cat with abstract methods say_hello

输出结果：

汪汪，我是一只狗！
TypeError: Can't instantiate abstract class Cat with abstract methods say_hello

在代码中，我们首先定义了一个抽象类Animal，并规定了一个抽象方法say_hello()。然后我们定义了两个子类Dog和Cat，其中Dog类实现了say_hello()方法，而Cat类没有实现。在运行程序时，我们实例化了Dog类，并调用它的say_hello()方法，程序正常运行。而实例化Cat类时，由于它没有实现Animal

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