对 NamedTuple 的 Python 类型支持

Question

请检查以下代码

import typing
import abc


class A(abc.ABC):
    @abc.abstractmethod
    def f(self) -> typing.NamedTuple[typing.Union[int, str], ...]:
        ...


class NT(typing.NamedTuple):
    a: int
    b: str


class B(A):

    def f(self) -> NT:
        return NT(1, "s")


print(B().f())

我收到一个错误。 在父类A我想定义方法f以便我指示任何子类都应该通过返回一个NamedTuple由int ot str字段组成的NamedTuple来覆盖它。

但我得到一个错误说：

TypeError: 'NamedTupleMeta' object is not subscriptable

更改签名如下有帮助，但是我将如何告诉打字系统子类可以返回只有 int 和 str 的 NamedTuples

class A(abc.ABC):
    @abc.abstractmethod
    def f(self) -> typing.NamedTuple:
        ...

Answer 1

问题是从根本上来说typing.NamedTuple不是一个正确的类型。 它本质上允许您使用继承和类型注释的语法来使用类工厂collections.namedtuple 。 是糖。

这是误导。 通常，当我们期望：

class Foo(Bar):
    pass

foo = Foo()
print(isinstance(foo, Bar))

总是打印True 。 但实际上，通过元类机制， typing.NamedTuple只是使某些东西成为tuple的后代，就像collections.namedtuple一样。 事实上，实际上它存在的唯一原因是使用NamedTupleMetaclass来拦截类的创建。 也许以下内容会有所启发：

>>> from typing import NamedTuple
>>> class Employee(NamedTuple):
...     """Represents an employee."""
...     name: str
...     id: int = 3
...
>>> isinstance(Employee(1,2), NamedTuple)
False
>>>
>>> isinstance(Employee(1,2), tuple)
True

有些人可能会觉得这很肮脏，但正如 Python 之禅中所述，实用性胜过纯粹性。

请注意，人们经常对collections.namedtuple感到困惑，它本身不是一个类，而是一个类工厂。 所以：

>>> import collections
>>> Point = collections.namedtuple("Point", "x y")
>>> p = Point(0, 0)
>>> isinstance(p, collections.namedtuple)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: isinstance() arg 2 must be a type or tuple of types

但是注意，通过生成的类namedtuple / NamedTuple做动作，当你从他们那里继承了预期。

请注意，您的解决方案：

import typing
import abc


class A(abc.ABC):
    @abc.abstractmethod
    def f(self) -> typing.Tuple:
        ...


class NT(typing.NamedTuple):
    a: int
    b: str


class B(A):

    def f(self) -> NT:
        return NT(1, "s")


print(B().f())

不通过 mypy：

(py38) juan$ mypy test_typing.py
test_typing.py:18: error: Return type "NT" of "f" incompatible with return type "NamedTuple" in supertype "A"
Found 1 error in 1 file (checked 1 source file)

但是，usint Tuple可以：

class A(abc.ABC):
    @abc.abstractmethod
    def f(self) -> typing.Tuple[typing.Union[str, int],...]:
        ...

虽然，这可能不是很有用。

你真正想要的是某种结构类型，但我想不出任何方法来使用typing.Protocol 。 基本上，它不能表达“任何具有可变数量属性的类型，所有这些属性都在typing.Union[int, str] 。