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在昨天的文章里面，我們講到了，當(dāng)子類(lèi)試圖覆蓋父類(lèi)的時(shí)候，可以通過(guò)類(lèi)型標(biāo)注來(lái)發(fā)出警告。今天，我們來(lái)講講如何直接禁止覆蓋。

Python 原生是沒(méi)有提供禁止子類(lèi)覆蓋父類(lèi)的方法的功能，因此我們需要自己來(lái)實(shí)現(xiàn)。

先來(lái)看一下實(shí)現(xiàn)效果：

在這段代碼里面，我們禁止子類(lèi)覆蓋父類(lèi)的dead()和eat()方法，但不禁止move方法。所以，當(dāng)我們?cè)谧宇?lèi)Dog里面嘗試覆蓋父類(lèi)中的dead()時(shí)，程序就報(bào)錯(cuò)了。具體要覆蓋哪些方法，可以在定義類(lèi)的時(shí)候指定，傳入的參數(shù)metaclass=protect('方法1', '方法2', '方法3', ...)就可以了。

那么這個(gè)protect函數(shù)是個(gè)什么東西呢?我們來(lái)看看它的代碼：

def protect(*protected): 
    """Returns a metaclass that protects all attributes given as strings""" 
    class Protect(type): 
        has_base = False 
        def __new__(meta, name, bases, attrs): 
            if meta.has_base: 
                for attribute in attrs: 
                    if attribute in protected: 
                        raise AttributeError('Overriding of attribute "%s" not allowed.'%attribute) 
            meta.has_base = True 
            klass = super().__new__(meta, name, bases, attrs) 
            return klass 
    return Protect 

這里，用到了 Python 的元類(lèi)。如果大家對(duì)元類(lèi)有興趣，可以看9.13 使用元類(lèi)控制實(shí)例的創(chuàng)建 — python3-cookbook 3.0.0 文檔[1]。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，元類(lèi)用來(lái)定義類(lèi)的創(chuàng)建行為。它一般的格式為：

class 類(lèi)名(metaclass=另一個(gè)類(lèi)): 
   ... 

而大家看我們用來(lái)禁止重試的這個(gè)函數(shù)protect，它返回的就是一個(gè)Protect類(lèi)。這個(gè)類(lèi)繼承于type對(duì)象。

Protect類(lèi)有一個(gè)__new__方法，這個(gè)方法會(huì)在使用了元類(lèi)的所有子類(lèi)的__init__之前被調(diào)用。在__new__里面，我們拿到了子類(lèi)要定義的方法，并且檢查他們是不是在我們傳給protect的列表里面。如果在，說(shuō)明這個(gè)方法不能被覆蓋。

當(dāng)實(shí)現(xiàn)我們自己的父類(lèi)Animal的時(shí)候，由于meta.has_base為 False，所以不會(huì)觸發(fā)檢查邏輯。但當(dāng)我們基于Animal實(shí)現(xiàn)Dog子類(lèi)的時(shí)候，由于meta.has_base是True，所以進(jìn)入檢查邏輯。Dog的所有方法名都在attrs參數(shù)里面。循環(huán)檢查每一個(gè)方法名是否在禁止的列表中，如果在，就拋出異常。如果不在，就繼續(xù)后面的創(chuàng)建過(guò)程。

元類(lèi)在理解上可能比較困難。如果大家無(wú)法理解上面這一段也沒(méi)有關(guān)系，直接用就是了。

參考文獻(xiàn)

[1] 9.13 使用元類(lèi)控制實(shí)例的創(chuàng)建 — python3-cookbook 3.0.0 文檔: https://python3-cookbook.readthedocs.io/zh_CN/latest/c09/p13_using_mataclass_to_control_instance_creation.html

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