python – mypy：与超类型不兼容的方法的参数

2019-07-10 13:06:36 阅读：243 来源： 互联网

查看示例代码(mypy_test.py)：

import typing

class Base:
   def fun(self, a: str):
       pass

SomeType = typing.NewType('SomeType', str)

class Derived(Base):
    def fun(self, a: SomeType):
        pass

现在mypy抱怨：

mypy mypy_test.py  
mypy_test.py:10: error: Argument 1 of "fun" incompatible with supertype "Base"

在这种情况下,我如何使用类层次结构并且类型安全？

软件版本：

mypy 0.650
Python 3.7.1

我尝试了什么：

import typing

class Base:
   def fun(self, a: typing.Type[str]):
       pass

SomeType = typing.NewType('SomeType', str)

class Derived(Base):
    def fun(self, a: SomeType):
        pass

但它没有帮助.

一位用户评论说：“看起来你无法缩小被覆盖方法中接受的类型？”

但在这种情况下,如果我在基类签名中使用最广泛的类型(typing.Any)它也不会起作用.但它确实：

import typing

class Base:
   def fun(self, a: typing.Any):
       pass

SomeType = typing.NewType('SomeType', str)

class Derived(Base):
   def fun(self, a: SomeType):
       pass

没有来自上面代码的mypy抱怨.

解决方法:

不幸的是,你的第一个例子是不合法的 – 它违反了被称为“Liskov替代原则”的东西.

为了说明为什么会这样,让我简化一下你的例子：我将让基类接受任何类型的对象并让子派生类接受一个int.我还添加了一些运行时逻辑：Base类只打印出参数; Derived类将参数添加到某个任意int.

class Base:
    def fun(self, a: object) -> None:
        print("Inside Base", a)

class Derived(Base):
    def fun(self, a: int) -> None:
        print("Inside Derived", a + 10)

从表面上看,这似乎完全没问题.怎么可能出错？

好吧,假设我们编写以下代码段.这段代码实际上类型检查非常好：Derived是Base的子类,因此我们可以将Derived的实例传递给任何接受Base实例的程序.同样地,Base.fun可以接受任何对象,所以传递一个字符串肯定是安全的吗？

def accepts_base(b: Base) -> None:
    b.fun("hello!")

accepts_base(Base())
accepts_base(Derived())

你或许可以看到它的发展方向 – 这个程序实际上是不安全的,并且会在运行时崩溃！具体来说,最后一行被破坏了：我们传递了Derived的实例,而Derived的有趣方法只接受了int.然后它会尝试将它收到的字符串与10一起添加,并立即与TypeError崩溃.

这就是为什么mypy禁止你缩小你要覆盖的方法中的参数类型的原因.如果Derived是Base的子类,那意味着我们应该能够在任何我们使用Base的地方替换Derived的实例而不会破坏任何东西.该规则具体称为Liskov替换原则.

缩小参数类型可以防止这种情况发生.

(作为一个注释,mypy要求你尊重Liskov的事实实际上非常标准.几乎所有带有子类型的静态类型语言都做同样的事情 – Java,C#,C ……唯一的反例我是意识到是埃菲尔.)

我们可能会遇到与您原始示例类似的问题.为了使这一点更加明显,让我重命名一些类,使其更加真实.让我们假设我们正在尝试编写某种SQL执行引擎,并编写如下所示的内容：

from typing import NewType

class BaseSQLExecutor:
    def execute(self, query: str) -> None: ...

SanitizedSQLQuery = NewType('SanitizedSQLQuery', str)

class PostgresSQLExecutor:
    def execute(self, query: SanitizedSQLQuery) -> None: ...

请注意,此代码与原始示例相同！唯一不同的是名字.

我们可以再次遇到类似的运行时问题 – 假设我们使用上面这样的类：

def run_query(executor: BaseSQLExecutor, query: str) -> None:
    executor.execute(query)

run_query(PostgresSQLExecutor, "my nasty unescaped and dangerous string")

如果允许进行类型检查,我们在代码中引入了一个潜在的安全漏洞！ PostgresSQLExecutor只能接受我们明确决定标记为“SanitizedSQLQuery”类型的字符串的不变量已被破坏.

现在,为了解决你的另一个问题：如果我们让Base改为接受类型为Any的参数,为什么mypy会停止抱怨？

嗯,这是因为Any类型具有非常特殊的含义：它代表100％完全动态类型.当你说“变量X是Any类型”时,你实际上是在说“我不想让你对这个变量做任何假设 – 我希望能够使用这种类型,但是我希望你不要抱怨！”

实际上,将“任何最广泛的类型”称为“不可能”是不准确的.实际上,它同时也是最广泛的类型和最窄的类型.每种类型都是Any AND的子类型Any是所有其他类型的子类型. Mypy总会选择任何一种不会导致类型检查错误的姿势.

从本质上讲,它是一个逃生舱,一种告诉类型检查器“我知道更好”的方式.每当你给一个变量类型Any时,你实际上完全选择不对该变量进行任何类型检查,无论好坏.

有关详细信息,请参阅typing.Any vs object?.

最后,你能做些什么呢？

好吧,不幸的是,我不确定这是一个简单的方法：你将不得不重新设计你的代码.它基本上是不健全的,并没有任何技巧可以保证让你脱离这一点.

具体如何,这取决于你究竟想做什么.也许你可以用泛型来做一些事情,正如一位用户建议的那样.或者也许您可以将其中一种方法重命名为另一种方法.或者,您可以修改Base.fun,以便它使用与Derived.fun相同的类型,反之亦然;你可以让Derived不再继承Base.这一切都取决于您确切情况的细节.

当然,如果情况真的很棘手,你可以完全放弃在该代码库的那个角落进行类型检查,并使Base.fun(…)接受Any(并接受你可能会开始遇到运行时错误) .

必须考虑这些问题并重新设计您的代码似乎是一个不方便的麻烦 – 但是,我个人认为这是值得庆祝的事情！ Mypy成功地阻止了您在代码中意外引入错误,并促使您编写更强大的代码.

标签：python,python-3-x,typing,mypy
来源： https://codeday.me/bug/20190710/1424430.html

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