为什么要创建一个不能被实例化的类？

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：

本质上，混入的写法与普通的类继承类没有什么区别。但是 在写 Mixins 类的时候，我们不会写__init__方法，也不会写类属性。并且 Mixin 类中的方法看起来更像是工具方法。

我们可以写很多个 Mixin 类，然后用一个子类去继承他们。由于这些 Mixin 类提供的各个工具方法互不相关，所以不存在菱形继承的问题。但是在子类中却可以分别调用这些工具方法，从而扩展子类的功能。

最后，我们对比一下抽象类（Abstract Class）、接口（Interface）和混入（Mixins）的区别：

抽象类：

• 包含一个或多个抽象方法。
• 允许包含状态（实例变量）和非抽象方法。

接口：

• 只能包含抽象方法。

混入：

• 不能包含状态（实例变量）。
• 包含一个或多个非抽象方法。

参考资料

[1]

钻石继承: https://en.wikipedia.org/wiki/Multiple_inheritance

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