类成员的类型推断

Question

使用

TypeVar

和

Generic

，我可以使用可以推断类型的方法创建类，例如：

from typing import TypeVar, Generic

T = TypeVar('T')

class Box(Generic[T]):
    def __init__(self, content: T) -> None:
        self.content = content

Box(1)  # OK, inferred type is Box[int]

是否可以推断类成员的类型？假设我有不同类型的运动员统计数据：

from abc import ABC
from typing import Generic, TypeVar, Type


class Stats(ABC):
    pass


class BaseballStats(Stats):
    @property
    def batting_average(self) -> float:
        return 0.314


class FootballStats(Stats):
    @property
    def yards(self) -> int:
        return 314

现在我想为运动员定义一个抽象类：

S = TypeVar('S', bound=Stats)


class Athlete(ABC, Generic[S]):
    _stats_type: Type[S]

    @property
    def stats(self) -> S:
        return self._stats_type()

如果我尝试创建一个

BaseballPlayer

 并让它通过分配给 

_stats_type

 来推断类型，它不会：

class BaseballPlayer(Athlete):
    _stats_type = BaseballStats


bo = BaseballPlayer()
# reveal_type(bo.stats) --> gives `Any`; type was not inferred
print(bo.stats.batting_average)  # works.

如果我指定

Athlete

 的类型但不分配 

_stats_type

，它将不会运行。

class FootballPlayer(Athlete[FootballStats]):
    pass


bo = FootballPlayer()
# reveal_type(bo.stats) --> gives `FootballStats` because I explcitly called it out
print(bo.stats.yards)  # AttributeError: 'FootballPlayer' object has no attribute '_stats_type'

有没有一种替代方案不需要我将统计类型放在两个地方？即，我可以避免这样做吗？

class FootballPlayer(Athlete[FootballStats]):
    _stats_type = FootballStats

Answer 1

首先，在定义子类时，你几乎必须指定

Athlete

 的类型，否则 mypy 会抱怨以下内容：

error: Missing type parameters for generic type "Athlete" [type-arg] 现在，与您的

Box

 示例相反，您的问题是您希望在运行时拥有类型 

（以便您可以在 stats

 中实例化它）。

我的经验（也被其他人分享，请参见例如

beartype）是，在运行时使用类型提示至少可以说有点笨拙。

话虽如此，您可能可以执行如下操作，在运行时从您的类继承的

Athlete

 获取类型。它基于来自 

PEP 560

 的 

__orig_bases__。

from typing import cast, get_args, get_origin


class Athlete(ABC, Generic[S]):
    @property
    def _stats_type(self) -> Type[S]:
        for orig_bases in self.__orig_bases__:
            if get_origin(orig_bases) == Athlete:
                return cast(Type[S], get_args(orig_bases)[0])
        raise RuntimeError  # should not happen

    @property
    def stats(self) -> S:
        return self._stats_type()


class FootballPlayer(Athlete[FootballStats]):
    pass

bo = FootballPlayer()
#reveal_type(bo.stats) --> gives `FootballStats`
print(bo.stats.yards)

但请注意 PEP 发出的关于

__orig_bases__

 的以下警告：

注意：这两个方法名称保留供类型模块和通用类型机器使用，不鼓励任何其他使用。