爲什麼要創建一個不能被實例化的類？

原創

豌豆花下猫

2020-06-15 03:53

花下貓語：今天分享的文章介紹了 Python 中的進階內容 Mixins，文章的切入點很有意思，是從“爲什麼要創建一個不能實例化的類”引入的，全文簡短而清晰，就算是根本沒接觸過這個概念的人，也能基本把握住其要點，值得推薦一讀！

劇照 | 《霸王別姬》

來源：kingname@未聞Code公衆號

當我們創建一個Python 類並初始化時，一般代碼這樣寫：

class People:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def say(self):
        print(f'我叫做：{self.name}')


kingname = People('kingname')
kingname.say()

運行效果如下圖所示：

上面是衆所周知的寫法。但如果有一天，你發現我寫了這樣一個類：

class People:
    def say(self):
        print(f'我叫做：{self.name}')

    def __new__(self):
        raise Exception('不能實例化這個類')


kingname = People()
kingname.say()

一旦初始化就會報錯，如下圖所示：

你會不會感到非常奇怪？一個不能被初始化的類，有什麼用？

這就要引入我們今天討論的一種設計模式——混入（Mixins）。

Python 由於多繼承的原因，可能會出現鑽石繼承^[1]又叫菱形繼承。爲了保留多繼承的優點，但又摒除缺點，於是有了混入這種編程模式。

Mixins 是一個 Python 類，它只有方法，沒有狀態，不應該被初始化。它只能作爲父類被繼承。每個 Mixins 類只有一個或者少數幾個方法。不同的 Mixin 的方法互不重疊。

例如，我們現在有一個類 People：

class People():
    def __init__(self, name, age):
        self.age = age
        self.name = name

    def say(self):
        print(f'我叫做：{self.name}，我今年{self.age}歲')

kingname = People('kingname', 28)
pm = People('pm', 25)
kingname > pm

顯然，這樣寫會報錯，因爲兩個類的實例是不能比較大小的：

但在現實生活中，當我們說某人比另一個人大時，實際上是指的某人的年齡比另一人年齡大。所以如果要讓這兩個實例比較大小，我們需要實現多個魔術方法：

class People():
    def __init__(self, name, age):
        self.age = age
        self.name = name

    def say(self):
        print(f'我叫做：{self.name}，我今年{self.age}歲')
        
    def __ne__(self, other):
        return self.age != other.age
        
    def __lt__(self, other):
        return self.age < other.age
        
    def __le__(self, other):
        return self.age <= other.age
        
    def __gt__(self, other):
        return self.age > other.age
        
    def __ge__(self, other):
        return self.age >= other.age

運行效果如下圖所示：

但如果這幾個魔術方法會在多個類中使用，那麼我們就可以把它抽出來，作爲一個父類：

class ComparableMixin(object):
    def __ne__(self, other):
        return self.age != other.age
    def __lt__(self, other):
        return self.age < other.age
    def __le__(self, other):
        return self.age <= other.age
    def __gt__(self, other):
        return self.age > other.age
    def __ge__(self, other):
        return self.age >= other.age

然後在使用 People 類繼承它：