前言

接口在軟件工程扮演重要角色，隨著應用程序的功能不斷擴展，代碼庫的更新和改變也難以管理。在許多情況下，會發現有一些看起來非常相似，但卻不相關的類，這可能會導致一些難于維護。在本次分享中，將看到你如何使用 Python 接口來幫助確定。

主要從下面幾個方面了解內容：

• 了解接口的工作原理和創建 Python 接口的注意事項
• 理解接口在像 Python 這樣的動態語言中重要性
• 實現一個非正式的 Python 接口
• 使用?abc.ABCMeta?和?@abc.abstractmethod?來實現一個正式的 Python 接口

Python 中的接口與大多數其它語言的處理方式不同，它們的設計復雜性也不同。在本教程結束時，你將對 Python 的數據模型的某些方面有更好的理解，以及 Python 中的接口與 Java、C++ 和 Go 等語言中的接口的比較。

概述 Python 接口

在高層次上，接口充當了設計類的藍圖，在接口中，定義了方法與在類中定義并沒有什么不同。不過不同于類，這些方法都是抽象方法。一個抽象的方法是定義接口的簡單的方式。在這里定義了方法，并不急于實現這些方法。這是由具體的類來完成的，然后由類來實現接口，為接口的抽象方法賦予具體的意義。

與 Java、Go 和 C++ 這些語言相比，Python 的接口設計方法有些不同。這些語言都提供了一個interface?關鍵字來定義接口，而在 Python 中，卻沒有提供這個關鍵字。Python 在另一個方面與其他語言有明顯的區別。python 并不要求實現接口的類來定義接口的所有抽象方法

非正式接口

在某些情況下，可能不需要正式的 Python 接口來嚴格規范。Python 的動態特性允許實現一個非正式的接口。非正式的 Python 接口是一個定義了可以被重載的方法。

在下面的例子中，你將從一個數據工程師的角度出發，他需要從各種不同的非結構化文件類型中提取文本，比如 PDF 和電子郵件。將創建一個非正式的接口，定義?PdfParser和EmlParser具體類中的方法。

class InformalParserInterface:
    def load_data_source(self, path: str, file_name: str) -> str:
        """Load in the file for extracting text."""
        pass
    def extract_text(self, full_file_name: str) -> dict:
        """Extract text from the currently loaded file."""
        pass

在?InformalParserInterface類中定義了兩個方法，分別是?.load_data_source()和?.extract_text()。 雖然定義了方法卻沒有實現。接下來我們創建繼承?InformalParserInterface的類將需要實現這兩個方法。我們關心接口定義了提取文本一般流程，也可以看做規范，也就是我們首先會加載數據源，然后在數據源上提取文本。

InformalParserInterface看起來就是一個標準 python 的 class。不過因為形似接口所以可以將這個類看做一個接口。

你定義了兩個實現InformalParserInterface的類。為了使用接口，首先創建一個具體類來繼承于。接口，也就是這個類是接口類的子類，提供了接口抽象方法的具體實現。將創建兩個具體類來實現你的接口。第一個是PdfParser，將用來解析 PDF 文件的文本。

class PdfParser(InformalParserInterface):
    """Extract text from a PDF"""
    def load_data_source(self, path: str, file_name: str) -> str:
        """Overrides InformalParserInterface.load_data_source()"""
        pass
    def extract_text(self, full_file_path: str) -> dict:
        """Overrides InformalParserInterface.extract_text()"""
        pass

InformalParserInterface的具體實現現在允許你從PDF文件中提取文本。第二個具體的類是EmlParser，將用來解析電子郵件中的文本。

class EmlParser(InformalParserInterface):
    """Extract text from an email"""
    def load_data_source(self, path: str, file_name: str) -> str:
        """Overrides InformalParserInterface.load_data_source()"""
        pass
    def extract_text_from_email(self, full_file_path: str) -> dict:
        """A method defined only in EmlParser.
        Does not override InformalParserInterface.extract_text()
        """
        pass

InformalParserInterface的具體實現現在允許你從電子郵件文件中提取文本。

到目前為止，定義了?InformalPythonInterface的兩個具體實現。然而，請注意，EmlParser未能正確定義.extract_text()。要檢查EmlParser是否實現了InformalParserInterface?抽象方法，也就是接口方法，可以參照如下代碼。

>>> # Check if both PdfParser and EmlParser implement InformalParserInterface
>>> issubclass(PdfParser, InformalParserInterface)
True
>>> issubclass(EmlParser, InformalParserInterface)
True