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python中多重继承和泛型作为模板让子类实现具体业务逻辑

article 2025/3/18 8:53:30

示例代码：

T = TypeVar("T", bound="NoSQLBaseDocument")

# 与 MongoDB 数据库交互的基础文档类
class NoSQLBaseDocument(BaseModel, Generic[T], ABC):
    id: UUID4 = Field(default_factory=uuid.uuid4)

    def __eq__(self, value: object) -> bool:
        if not isinstance(value, self.__class__):
            return False

        return self.id == value.id

    def __hash__(self) -> int:
        return hash(self.id)

这段代码结合使用了 Python 的泛型和多重继承：

第一行代码：泛型类型变量定义

T = TypeVar("T", bound="NoSQLBaseDocument")

通俗解释：

TypeVar(“T”)：表示我们定义了一个类型变量，名字叫 T，就好比给“类型”起了个名字，方便后续在代码中使用。
bound=“NoSQLBaseDocument”：表示这个 T 只能替换为 NoSQLBaseDocument或它的子类。就是说，如果你使用 T，那么它一定得是从 NoSQLBaseDocument 继承来的，不能乱用其他类型。

这里class NoSQLBaseDocument(BaseModel, Generic[T], ABC):又继承了Generic[T]是用到了自引用泛型，让类在定义时能够引用自己作为类型参数

举例说明：

假设你有一个类 ArticleDocument，它继承自 NoSQLBaseDocument，那么 T 可以代表 ArticleDocument（因为ArticleDocument是 NoSQLBaseDocument的子类）。
如果你试图让 T 代表一个数字（例如 int），就会不符合要求，因为 int 不是 NoSQLBaseDocument 或它的子类。

可以理解为：

“T 就像一个占位符，表示‘某种文档类型’，但这个文档类型必须是 NoSQLBaseDocument 或它的后代。”

第二行代码：定义基础文档类

class NoSQLBaseDocument(BaseModel, Generic[T], ABC):
    id: UUID4 = Field(default_factory=uuid.uuid4)

这行代码同时用了多重继承和泛型，我们逐部分解释：

继承自 BaseModel
- 意思：这个类继承了 Pydantic 的 BaseModel，可以利用它提供的数据验证、序列化等功能。
- 举例：就像你有一个模具，保证所有“文档”数据符合一定的格式，比如字段类型和默认值。
继承自 Generic[T]
- 意思：这表示 NoSQLBaseDocument 是一个泛型类，它可以在定义中使用 T。这样，当其他类继承它时，类型检查器就知道它们返回的对象一定和 T 有关。
- 举例：假设你定义了一个 ArticleDocument 类继承自 NoSQLBaseDocument。此时，T 就自动代表 ArticleDocument。如果调用 ArticleDocument 中的某个方法返回 T，那么类型检查器会认为返回的就是 ArticleDocument 类型，而不是仅仅一个通用的文档。
继承自 ABC (Abstract Base Class)
- 意思：这表示 NoSQLBaseDocument 是一个抽象类，不能直接创建实例，只能用来让其它类继承并实现具体功能。
- 举例：就像一个工厂设计图，你不能直接拿来用，必须先制造出具体的产品，比如 UserDocument 或 ArticleDocument。
字段 id 的定义
```
id: UUID4 = Field(default_factory=uuid.uuid4)
```
- 意思：定义了一个名为 id 的字段，其类型为 UUID4，默认值是调用 uuid.uuid4() 生成的一个随机唯一标识符。
- 举例说明：
  - 如果你创建一个文档对象，例如：
```
doc = ArticleDocument(...)
```
    而你没有给 id 赋值，系统会自动生成一个 id，可能是 "123e4567-e89b-12d3-a456-426614174000" 这样的字符串。
  - 就好比你制作一个产品，每个产品都有一个自动生成的序列号，不需要你手动输入。

综合举例

假设我们有两个具体文档类：

# 定义具体文档类1：文章
class ArticleDocument(NoSQLBaseDocument):
    title: str
    content: str

# 定义具体文档类2：用户
class UserDocument(NoSQLBaseDocument):
    first_name: str
    last_name: str

在这两个类中，由于它们都继承自 NoSQLBaseDocument，因此自动拥有一个 id 字段，且这个 id 会自动生成一个唯一值。
当你调用 ArticleDocument 中的某个方法，类型检查器就知道这里的 T 实际上是 ArticleDocument。比如你写了一个 get_or_create 类方法返回 T，那么在 ArticleDocument.get_or_create(...) 调用时，返回的对象类型就是 ArticleDocument。

数值例子：

如果你创建了两个 ArticleDocument 实例：
- article1 自动生成 id = "1111-2222-3333-4444"
- article2 自动生成 id = "5555-6666-7777-8888"
使用 Generic[T]，当你调用 ArticleDocument.get_or_create(title="Python教程")，类型检查器会确认返回的是 ArticleDocument 类型，且你可以安全地使用 article1.title 等属性。

总的来说，这两行代码结合使用了 Python 的泛型和多重继承：

泛型（Generic[T]）：使得类可以在方法返回值和类型提示中使用 T，从而保证具体子类类型的一致性。
多重继承：同时继承了 BaseModel（数据验证）、Generic[T]（泛型支持）和 ABC（抽象基类），让这个基础文档类既能保证数据格式，又能作为模板让子类实现具体业务逻辑。

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