为什么要创建一个不能被实例化的类？

原創

豌豆花下猫

2020-06-15 03:53

花下猫语：今天分享的文章介绍了 Python 中的进阶内容 Mixins，文章的切入点很有意思，是从“为什么要创建一个不能实例化的类”引入的，全文简短而清晰，就算是根本没接触过这个概念的人，也能基本把握住其要点，值得推荐一读！

剧照 | 《霸王别姬》

来源：kingname@未闻Code公众号

当我们创建一个Python 类并初始化时，一般代码这样写：

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


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

运行效果如下图所示：

上面是众所周知的写法。但如果有一天，你发现我写了这样一个类：

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

    def __new__(self):
        raise Exception('不能实例化这个类')


kingname = People()
kingname.say()

一旦初始化就会报错，如下图所示：

你会不会感到非常奇怪？一个不能被初始化的类，有什么用？

这就要引入我们今天讨论的一种设计模式——混入（Mixins）。

Python 由于多继承的原因，可能会出现钻石继承^[1]又叫菱形继承。为了保留多继承的优点，但又摒除缺点，于是有了混入这种编程模式。

Mixins 是一个 Python 类，它只有方法，没有状态，不应该被初始化。它只能作为父类被继承。每个 Mixins 类只有一个或者少数几个方法。不同的 Mixin 的方法互不重叠。

例如，我们现在有一个类 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}岁')

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

显然，这样写会报错，因为两个类的实例是不能比较大小的：

但在现实生活中，当我们说某人比另一个人大时，实际上是指的某人的年龄比另一人年龄大。所以如果要让这两个实例比较大小，我们需要实现多个魔术方法：

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}岁')
        
    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

运行效果如下图所示：

但如果这几个魔术方法会在多个类中使用，那么我们就可以把它抽出来，作为一个父类：

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

然后在使用 People 类继承它：