如何在Python中实现虚拟方法？

Question 1

我知道PHP或Java的虚拟方法。

如何在Python中实现它们？

还是我要在抽象类中定义一个空方法并覆盖它？

Question 2

当然，您甚至不必在基类中定义方法。在Python中，方法要比虚拟方法更好-它们是完全动态的，因为Python中的输入是鸭子输入。

class Dog:
  def say(self):
    print "hau"

class Cat:
  def say(self):
    print "meow"

pet = Dog()
pet.say() # prints "hau"
another_pet = Cat()
another_pet.say() # prints "meow"

my_pets = [pet, another_pet]
for a_pet in my_pets:
  a_pet.say()

Cat而且Dog在Python中，甚至不必从通用基类派生该行为即可-您可以免费获得它。就是说，一些程序员更喜欢以更严格的方式定义其类层次结构，以更好地对其进行记录并施加一定的键入严格性。这也是可能的，例如参见abc标准模块。

Question 3

raise NotImplementedError()

建议对未实现方法的“抽象”基类的“纯虚方法”引发异常。

https://docs.python.org/3.5/library/exceptions.html#NotImplementedError说：

此异常源自RuntimeError。在用户定义的基类中，抽象方法要求派生类重写该方法时，应引发此异常。

正如其他人所说，这主要是文档惯例，不是必需的，但是通过这种方式，您可以获得比缺少属性错误更有意义的异常。

例如：

class Base(object):
    def virtualMethod(self):
        raise NotImplementedError()
    def usesVirtualMethod(self):
        return self.virtualMethod() + 1

class Derived(Base):
    def virtualMethod(self):
        return 1

print Derived().usesVirtualMethod()
Base().usesVirtualMethod()

给出：

2
Traceback (most recent call last):
  File "./a.py", line 13, in <module>
    Base().usesVirtualMethod()
  File "./a.py", line 6, in usesVirtualMethod
    return self.virtualMethod() + 1
  File "./a.py", line 4, in virtualMethod
    raise NotImplementedError()
NotImplementedError

相关：是否可以在Python中创建抽象类？

Question 4

Python方法始终是虚拟的。

Question 5

实际上，在2.6版中，python提供了一种称为抽象基类的东西，您可以像这样显式设置虚拟方法：

from abc import ABCMeta
from abc import abstractmethod
...
class C:
    __metaclass__ = ABCMeta
    @abstractmethod
    def my_abstract_method(self, ...):

只要该类不继承自已经使用元类的类，它就可以很好地工作。

来源：http : //docs.python.org/2/library/abc.html

Question 6

Python方法始终是虚拟的

就像伊格纳西奥（Ignacio）所说的那样，以某种方式，类继承可能是实现所需内容的更好方法。

class Animal:
    def __init__(self,name,legs):
        self.name = name
        self.legs = legs

    def getLegs(self):
        return "{0} has {1} legs".format(self.name, self.legs)

    def says(self):
        return "I am an unknown animal"

class Dog(Animal): # <Dog inherits from Animal here (all methods as well)

    def says(self): # <Called instead of Animal says method
        return "I am a dog named {0}".format(self.name)

    def somethingOnlyADogCanDo(self):
        return "be loyal"

formless = Animal("Animal", 0)
rover = Dog("Rover", 4) #<calls initialization method from animal

print(formless.says()) # <calls animal say method

print(rover.says()) #<calls Dog says method
print(rover.getLegs()) #<calls getLegs method from animal class

结果应为：

I am an unknown animal
I am a dog named Rover
Rover has 4 legs

Question 7

像C ++中的虚方法（通过对基类的引用或指针调用派生类的方法实现）之类的东西在Python中没有意义，因为Python没有类型。（不过，我不知道虚拟方法如何在Java和PHP中工作。）

但是，如果您说“虚拟”是指在继承层次结构中调用最底层的实现，那么这就是您在Python中总能得到的，正如几个答案所指出的那样。

好吧，几乎总是...

正如dplamp指出的那样，并非Python中的所有方法都具有这种行为。Dunder方法不行。我认为这不是一个众所周知的功能。

考虑这个人为的例子

class A:
    def prop_a(self):
        return 1
    def prop_b(self):
        return 10 * self.prop_a()

class B(A):
    def prop_a(self):
        return 2

现在

>>> B().prop_b()
20
>>> A().prob_b()
10

但是，考虑这一点

class A:
    def __prop_a(self):
        return 1
    def prop_b(self):
        return 10 * self.__prop_a()

class B(A):
    def __prop_a(self):
        return 2

现在

>>> B().prop_b()
10
>>> A().prob_b()
10

我们唯一更改的是制作prop_a()dunder方法。

第一种行为的问题可能是，您不能prop_a()在不影响的行为的情况下更改派生类中的行为prop_b()。Raymond Hettinger的这个很好的演讲提供了一个用例的例子，其中用例不方便。