python - 是否可以将抽象基类用作带有 dict 子类的 mixin？

问题描述

TL;DR：有兴趣了解是否可以按照我的意愿使用抽象基类作为混合，或者我的方法是否从根本上被误导。

我有一个我一直在做的 Flask 项目。作为我项目的一部分，我实现了一个RememberingDict类。它是的一个简单的子类dict，添加了一些额外的功能：它会记住它的创建时间，它知道如何将自己腌制/保存到磁盘，并且它知道如何从磁盘打开/取消腌制自己：

from __future__ import annotations

import pickle
from datetime import datetime
from typing import Final, Optional, TypeVar, Any, Hashable


FILE_PATH: Final = 'data.pickle'
T = TypeVar('T', bound='RememberingDict')


class RememberingDict(dict):
    def __init__(self, data: Optional[dict[Hashable, Any]] = None) -> None:
        super().__init__(data if data is not None else {})
        self.creation_time: datetime = datetime.now()

    def to_disk(self) -> None:
        """I save a copy of the data to a file"""

        with open(FILE_PATH, 'wb') as f:
            pickle.dump(self, f)

    @classmethod
    def from_disk(cls: type[T]) -> T:
        """I extract a copy of the data from a file"""

        with open(FILE_PATH, 'rb') as f:
            latest_dataset: T = pickle.load(f)

        return latest_dataset

该代码在本地开发服务器上非常适合我的目的，所以一切都很好，但是（由于这里没有必要进入的原因），在 Google App Engine 上部署它时它不起作用，所以出于这些目的，我设计了这个替代实现：

from __future__ import annotations

import pickle
from datetime import datetime
from typing import Optional, TypeVar, Hashable, Any
from google.cloud.storage.blob import Blob


def get_google_blob() -> Blob:
"""
Actual implementation unnecessary to go into, 
but rest assured that the real version of this function returns a Blob object,
linked to Google Storage account credentials, 
from which files can be uploaded to, and downloaded from, 
Google's Cloud Storage platform.
"""
    pass


T = TypeVar('T', bound='RememberingDict')


class RememberingDict(dict):
    def __init__(self, data: Optional[dict[Hashable, Any]] = None) -> None:
        super().__init__(data if data is not None else {})
        self.creation_time: datetime = datetime.now()

    def to_disk(self) -> None:
        """I upload a copy of the data to Google's Cloud Storage"""

        get_google_blob().upload_from_string(pickle.dumps(self))

    @classmethod
    def from_disk(cls: type[T]) -> T:
        """I extract a copy of the data from Google's Cloud Storage"""

        latest dataset: T = pickle.loads(get_google_blob().download_as_bytes())
        return latest_dataset

现在，这两种实现都可以正常工作。然而，我想保留它们——第一个对开发很有用——但令人讨厌的是，两者之间显然有相当多的重复。它们的__init__()功能是相同的；它们都有一个to_disk()将实例保存到文件并返回的方法None；并且它们都有一个from_disk()类方法，该方法返回一个已保存到某个磁盘的类的实例。

理想情况下，我希望它们都继承自一个基类，从而传递给它们各种类似的dict能力，并指定必须重写to_disk()andfrom_disk()方法以提供完整的实现。

这感觉像是一个ABCs应该能够解决的问题。我尝试了以下方法：

from __future__ import annotations

from datetime import datetime
from typing import Final, Optional, TypeVar, Hashable,  Any
from abc import ABC, abstractmethod
from google.cloud.storage.blob import Blob


T = TypeVar('T', bound='AbstractRememberingDict')


class AbstractRememberingDict(ABC, dict):
    def __init__(self, data: Optional[dict[Hashable, Any]] = None) -> None:
        super().__init__(data if data is not None else {})
        self.creation_time: datetime = datetime.now()
    
    @abstractmethod
    def to_disk(self) -> None: ...

    @classmethod
    @abstractmethod
    def from_disk(cls: type[T]) -> T: ...


FILE_PATH: Final = 'data.pickle'


class LocalRememberingDict(AbstractRememberingDict):
    def to_disk(self) -> None:
        """I save a copy of the data to a file"""

        with open(FILE_PATH, 'wb') as f:
            pickle.dump(self, f)

    @classmethod
    def from_disk(cls: type[T]) -> T:
        """I extract a copy of the data from a file"""

        with open(FILE_PATH, 'rb') as f:
            latest_dataset: T = pickle.load(f)

        return latest_dataset


def get_google_blob() -> Blob:
"""
Actual implementation unnecessary to go into, 
but rest assured that the real version of this function returns a Blob object,
linked to Google Storage account credentials, 
from which files can be uploaded to, and downloaded from, 
Google's Cloud Storage platform.
"""
    pass


class RemoteRememberingDict(AbstractRememberingDict):
    def to_disk(self) -> None:
        """I upload a copy of the data to Google's Cloud Storage"""

        get_google_blob().upload_from_string(pickle.dumps(self))

    @classmethod
    def from_disk(cls: type[T]) -> T:
        """I extract a copy of the data from Google's Cloud Storage"""

         latest_dataset: T = pickle.loads(get_google_blob().download_as_bytes())
         return latest_dataset

但是，将ABC用作 mixin（而不是作为唯一的基类）似乎会弄乱@abstractmethod装饰器，因此如果继承的类无法实现所需的抽象方法，则不会再引发异常。

理想情况下，我希望我的基类继承标准 Python 的所有功能dict，但还指定必须在继承的类中实现某些方法才能实例化实例。

我正在尝试做的事情是可能的，还是我的方法从根本上被误导了？

（顺便说一句：我对ABCs 的工作方式更感兴趣，而不是缓存 Web 应用程序数据结构的最佳方法等。我确信可能有更好的缓存数据方法，但这是我的第一个 Flask 项目，我的方式目前对我来说很有效。）

标签： pythoninheritanceabcabstract-base-class

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