Dev Blog

super, протоколи та абстракції колекцій ​

Розширення поведінки через super ​

Похідний клас часто додає власний стан, а спільний залишає базовому. Конструктори повинні узгодити параметри й не дублювати перевірки. Важливо відрізняти розширення від повної заміни: метод може спершу викликати super().method(), а потім додати свою частину результату.

Приклад 2. Працівники ​

Суми нижче – цілі навчальні гривні, не розрахунок реальної заробітної плати. Погодинна оплата множить години на ставку, окладна повертає фіксований оклад. Усі класи обіцяють невід’ємне ціле значення за один навчальний період.

py
from abc import ABC, abstractmethod
from typing import override


class Employee(ABC):
    def __init__(self, name: str) -> None:
        if not name.strip():
            raise ValueError("Потрібне ім’я")
        self.name = name.strip()

    @abstractmethod
    def pay(self) -> int:
        raise NotImplementedError


class Hourly(Employee):
    def __init__(self, name: str, hours: int, rate: int) -> None:
        super().__init__(name)
        if not 0 <= hours <= 200 or rate < 0:
            raise ValueError("Недопустимі години або ставка")
        self.hours, self.rate = hours, rate

    @override
    def pay(self) -> int:
        return self.hours * self.rate


class Salaried(Employee):
    def __init__(self, name: str, salary: int) -> None:
        super().__init__(name)
        if salary < 0:
            raise ValueError("Від’ємний оклад")
        self.salary = salary

    @override
    def pay(self) -> int:
        return self.salary


staff: list[Employee] = [Hourly("Олена", 10, 100),
                         Salaried("Ігор", 1500)]
for worker in staff:
    print(worker.name, worker.pay())
print("Разом:", sum(worker.pay() for worker in staff))
Олена 1000
Ігор 1500
Разом: 2500

typing.override повідомляє статичному аналізатору намір перевизначити метод базового класу. Якщо помилитися в назві, інструмент може це виявити. Сам інтерпретатор не забороняє помилкове перевизначення на підставі цього декоратора. typing.final аналогічно позначає клас або метод, який не слід успадковувати чи перевизначати, але це статичний контракт.

Self з теми 8 придатний для методів, що повертають екземпляр того самого фактичного класу, наприклад альтернативного конструктора. Він не означає «довільний об’єкт базового типу». Повна перевірка типізації та запуск аналізатора – тема 16. https://docs.python.org/3.14/library/typing.html.

Протоколи та структурна типізація ​

ABC зазвичай задає явне походження від спільної основи. typing.Protocol задає структуру: які атрибути й методи потрібні споживачеві. Незалежний клас може відповідати протоколу, не записуючи його у списку баз. Це особливо зручно, коли клас зовнішній або спільна роль не означає спільну природу об’єктів. https://typing.python.org/en/latest/spec/protocol.html.

Рис. 9.2. Явне наслідування та структурний контракт

Приклад 3. Друк звітів незалежних класів ​

py
from typing import Protocol, runtime_checkable


@runtime_checkable
class Printable(Protocol):
    def render(self) -> str: ...


class Receipt:
    def __init__(self, total: int) -> None:
        self.total = total

    def render(self) -> str:
        return f"До сплати: {self.total}"


class Notice:
    def __init__(self, text: str) -> None:
        self.text = text

    def render(self) -> str:
        return f"Увага: {self.text}"


def print_report(item: Printable) -> None:
    print(item.render())


items: list[Printable] = [Receipt(150), Notice("Збори о 12:00")]
for item in items:
    print_report(item)
print(isinstance(items[0], Printable))
До сплати: 150
Увага: Збори о 12:00
True

Клас Receipt не успадковує Printable, але має потрібний метод із сумісною сигнатурою. Типізований споживач бачить мінімальний контракт, а не всі деталі рахунка. Крапки в тілі методу протоколу позначають опис без реалізації для використання як звичайного об’єкта.

@runtime_checkable дозволяє простий isinstance із протоколом. Він перевіряє наявність потрібних членів, але не їхні типи, сигнатури чи правильність результату. Об’єкт із render(x) може пройти таку перевірку, хоча виклик render() зламається. Не використовуйте цей декоратор як повну валідацію плагіна. Без нього звичайний протокол не призначений для isinstance.

Дані протоколу мають додаткові обмеження для issubclass: перевірка класу не може загалом довести атрибути, що створюються лише в конструкторі. У цій темі використовуйте протоколи переважно як статичний контракт параметрів. runtime_checkable залишайте для простих перевірок можливостей із чітким розумінням їхніх меж.

Абстракції стандартних колекцій ​

collections.abc містить ролі Iterable, Sized, Sequence, Mapping та інші: https://docs.python.org/3.14/library/collections.abc.html. Якщо функції потрібен лише обхід, анотуйте Iterable[T], а не примушуйте клієнта створювати список. Якщо потрібні індекси й довжина, Sequence[T] описує точніший контракт. Якщо функція змінює колекцію, незмінної абстракції недостатньо.

py
from collections.abc import Iterable, Mapping, Sized


def total(values: Iterable[int]) -> int:
    return sum(values)


print(total(x * x for x in range(4)))
print(isinstance([1, 2], Sized))
print(isinstance({"A": 1}, Mapping))
14
True
True

ABC може зареєструвати сторонній клас через register як віртуальний підклас. Це змінює результати isinstance та issubclass, але не додає методів і не вставляє ABC до MRO. Тому реєстрація не є способом «успадкувати реалізацію» й не перевіряє чесність оголошеного контракту.

py
from abc import ABC, abstractmethod


class Named(ABC):
    @abstractmethod
    def name(self) -> str:
        raise NotImplementedError


class External:
    pass


Named.register(External)
item = External()
print(isinstance(item, Named))
print(hasattr(item, "name"))
True
False

Приклад навмисно показує небезпечну неправдиву реєстрацію. У готовій програмі реєструйте лише клас, поведінка якого перевірена. Для структурного опису часто прозоріший Protocol.