mypy：如何将返回值定义为子类实例列表

Question

我试图将方法

foo

的返回值定义为

AbstractChild

子类实例的列表，但 mypy 一直给我一个错误。

class AbstractParent(ABC):
    @abstractmethod
    def foo(self) -> List["AbstractChild"]: pass


class AbstractChild(ABC):
    pass


class Parent(AbstractParent):
    def foo(self) -> List["Child"]: pass
#   ^ mypy: error Return type "List[Child]" of "foo" incompatible with return type "List[AbstractChild]" in supertype "AbstractParent"


class Child(AbstractChild):
    pass

将返回类型从列表更改为单个值将使 mypy 停止抱怨，我觉得这很奇怪，但我仍在习惯 python 类型系统，所以我可能会丢失一些东西。

Answer 1

mypy

在这里是正确的，因为你的

Parent

没有正确实现

AbstractParent

- 为此，它应该定义一个方法

foo

，返回

AbstractChild

ren列表，而不是

Child

ren。这是因为集合不是多态的（对于其他语言也是如此，例如 Java）：

List[AbstractChild]

与

List[Child]

不是同一类型，并且

List[Child]

不继承自

List[AbstractChild]

，只是因为

Child 

确实如此。如果我们没有这个限制，就可能会出现这样的错误：

class AbstractChild(ABC):
    pass

class Child(AbstractChild):
    pass

class GrandChild(AbstractChild):
    pass

grandchildren: List[GrandChild] = [GrandChild()]
all_children: List[AbstractChild] = grandchildren
all_children.append(Child())
grandchild: GrandChild = grandchildren[0]  # would pass typechecks but is a Child, actually

（这是 Jon Skeet 对 Java 中类似问题的回答的改写示例）。

例如，Java 在编译时捕获此类错误并需要显式协变，例如

List<? extends Child>

 用于读取列表，

List<? super Child>

 用于写入列表。

在您的情况下，您还可以引入泛型类型。在下面的示例中，我更改

AbstractParent

 以返回具有相同类型 

List

 的元素的 

C

，这些元素可以是 

AbstractChild

 的子类，并且 

Parent

 是通用 

AbstractChild

 的具体实现具体子类型

Child

：

from typing import List, TypeVar, Generic


C = TypeVar('C', bound='AbstractChild')


class AbstractParent(ABC, Generic[C]):
    @abstractmethod
    def foo(self) -> List[C]: pass


class Parent(AbstractParent["Child"]):
    def foo(self) -> List["Child"]:
        return []

有关更多示例，请查看

mypy 文档中的 Generics

 章节，特别是 

泛型类型的变体 部分。