Python中的抽象类和接口有什么区别？

有时您会看到以下内容：

class Abstract1( object ):
    """Some description that tells you it's abstract,
    often listing the methods you're expected to supply."""
    def aMethod( self ):
        raise NotImplementedError( "Should have implemented this" )

由于Python没有（也不需要）正式的Interface协定，因此不存在抽象和接口之间的Java风格区别。如果有人努力定义一个正式的接口，它也将是一个抽象类。唯一的区别在于文档字符串中所述的意图。

当您进行鸭类打字时，抽象和接口之间的区别是令人不解的事情。

Java使用接口是因为它没有多重继承。

由于Python具有多重继承，因此您可能还会看到类似这样的内容

class SomeAbstraction( object ):
    pass # lots of stuff - but missing something

class Mixin1( object ):
    def something( self ):
        pass # one implementation

class Mixin2( object ):
    def something( self ):
        pass # another

class Concrete1( SomeAbstraction, Mixin1 ):
    pass

class Concrete2( SomeAbstraction, Mixin2 ):
    pass

这使用一种带有混合类的抽象超类来创建不相交的具体子类。

Python中的抽象类和接口有什么区别？

对象的接口是该对象上的一组方法和属性。

在Python中，我们可以使用抽象基类来定义和执行接口。

使用抽象基类

例如，假设我们要使用collections模块中的抽象基类之一：

import collections
class MySet(collections.Set):
    pass

如果尝试使用它，则会得到一个，TypeError因为我们创建的类不支持集合的预期行为：

>>> MySet()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Can't instantiate abstract class MySet with abstract methods
__contains__, __iter__, __len__

因此，我们必须执行在至少 __contains__，__iter__和 __len__。让我们使用文档中的实现示例：

class ListBasedSet(collections.Set):
    """Alternate set implementation favoring space over speed
    and not requiring the set elements to be hashable. 
    """
    def __init__(self, iterable):
        self.elements = lst = []
        for value in iterable:
            if value not in lst:
                lst.append(value)
    def __iter__(self):
        return iter(self.elements)
    def __contains__(self, value):
        return value in self.elements
    def __len__(self):
        return len(self.elements)

s1 = ListBasedSet('abcdef')
s2 = ListBasedSet('defghi')
overlap = s1 & s2

实现：创建抽象基类

我们可以通过将元类设置为abc.ABCMeta并abc.abstractmethod在相关方法上使用装饰器来创建自己的抽象基类。元类将被装饰的函数添加到__abstractmethods__属性中，从而防止实例化直到定义它们。

import abc

例如，“有效的”被定义为可以用词表达的东西。假设我们想在Python 2中定义一个有效的抽象基类：

class Effable(object):
    __metaclass__ = abc.ABCMeta
    @abc.abstractmethod
    def __str__(self):
        raise NotImplementedError('users must define __str__ to use this base class')

或在Python 3中，在元类声明中稍有变化：

class Effable(object, metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def __str__(self):
        raise NotImplementedError('users must define __str__ to use this base class')

现在，如果我们尝试在不实现接口的情况下创建有效对象：

class MyEffable(Effable): 
    pass

并尝试实例化它：

>>> MyEffable()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Can't instantiate abstract class MyEffable with abstract methods __str__

我们被告知我们尚未完成工作。

现在，如果我们通过提供预期的接口来遵守：

class MyEffable(Effable): 
    def __str__(self):
        return 'expressable!'

然后，我们可以使用从抽象类派生的类的具体版本：

>>> me = MyEffable()
>>> print(me)
expressable!

我们可以做其他事情，例如注册已经实现这些接口的虚拟子类，但是我认为这超出了这个问题的范围。但是，此处演示的其他方法必须使用abc模块来适应此方法。

结论

我们已经证明了抽象基类的创建为Python中的自定义对象定义了接口。

Python> = 2.6具有抽象基类。

当诸如hasattr（）之类的其他技术笨拙时，抽象基类（缩写为ABC）通过提供一种定义接口的方式来补充鸭式输入。Python随附了许多内置的ABC，用于数据结构（在collections模块中），数字（在numbers模块中）和流（在io模块中）。您可以使用abc模块创建自己的ABC。

还有一个Zope接口模块，该模块由zope外部的项目使用，例如扭曲。我不是很熟悉，但有一个wiki页面在这里可能会有帮助。

通常，您不需要抽象类或python中的接口的概念（已编辑-有关详细信息，请参见S.Lott的答案）。

Python实际上没有任何一个概念。

它使用鸭子类型，从而消除了对接口的需求（至少对于计算机：-）。

Python <= 2.5：基类显然存在，但是没有明确的方法将方法标记为“纯虚拟”，因此该类并不是真正的抽象。

Python> = 2.6：确实存在抽象基类（http://docs.python.org/library/abc.html）。并允许您指定必须在子类中实现的方法。我不太喜欢语法，但是功能在那里。在大多数情况下，最好从“使用”客户端使用鸭子类型。

用更基本的方式解释：接口有点像一个空的松饼锅。这是一个类文件，带有一组没有代码的方法定义。

抽象类是一回事，但并非所有功能都必须为空。有些可以有代码。并非严格意义上是空的。

为什么要区分：Python并没有太大的实际区别，但是在大型项目的计划级别上，谈论接口可能更常见，因为没有代码。尤其是在您与习惯该术语的Java程序员一起工作时。

通常，仅在使用单继承类模型的语言中使用接口。在这些单继承语言中，如果任何类可以使用特定方法或方法集，则通常使用接口。同样在这些单继承语言中，抽象类用于除了没有一个或多个方法之外还具有定义的类变量，或者用于利用单继承模型来限制可以使用一组方法的类的范围。

支持多重继承模型的语言倾向于仅使用类或抽象基类，而不使用接口。由于Python支持多重继承，因此它不使用接口，而您想使用基类或抽象基类。

http://docs.python.org/library/abc.html

抽象类是包含一个或多个抽象方法的类。除抽象方法外，抽象类还可以具有静态方法，类方法和实例方法。但是在接口的情况下，它将仅具有抽象方法，而没有其他方法。因此，继承抽象类不是强制性的，但是继承接口是强制性的。

为了完整起见，我们应该提到PEP3119 ，其中引入了ABC并与接口进行了比较，还有原始的塔林评论。

抽象类不是完美的接口：

• 属于继承层次
• 易变

但是，如果您考虑以自己的方式编写它：

def some_function(self):
     raise NotImplementedError()

interface = type(
    'your_interface', (object,),
    {'extra_func': some_function,
     '__slots__': ['extra_func', ...]
     ...
     '__instancecheck__': your_instance_checker,
     '__subclasscheck__': your_subclass_checker
     ...
    }
)

ok, rather as a class
or as a metaclass
and fighting with python to achieve the immutable object
and doing refactoring
...

您会很快意识到自己正在发明轮子以最终实现 abc.ABCMeta

abc.ABCMeta 被提议作为缺少接口功能的有用补充，并且在像python这样的语言中已经足够了。

当然，在编写版本3并添加新语法和不可变接口概念时，它可以得到更好的增强。

结论：

The abc.ABCMeta IS "pythonic" interface in python