Dev Blog

Узагальнені типи та протоколи ​

Приклад 2. Узагальнені колекції ​

Узагальнення пов’язує тип входу з типом виходу. Функція first[T] повертає саме тип елементів, а не довільний object. Параметр типу не є аргументом, який користувач вводить у CLI. Синтаксис PEP 695 доступний у Python 3.12+, а значення за замовчуванням параметрів типу – у Python 3.13+.

py
from collections.abc import Sequence


type Pair[T] = tuple[T, T]


def first[T](items: Sequence[T]) -> T:
    if not items:
        raise ValueError("Порожня послідовність")
    return items[0]


class Stack[T = str]:
    def __init__(self) -> None:
        self._items: list[T] = []

    def push(self, item: T) -> None:
        self._items.append(item)

    def pop(self) -> T:
        if not self._items:
            raise IndexError("Порожній стек")
        return self._items.pop()


def main() -> None:
    numbers = Stack[int]()
    numbers.push(first([10, 20]))
    numbers.push(30)
    print(numbers.pop(), numbers.pop())
    pair: Pair[str] = ("код", "тест")
    print(first(pair))


if __name__ == "__main__":
    main()

Результат: 30 10, потім код. У Stack[int] метод push приймає int, а pop повертає int. Спроба push("x") порушує статичний контракт, але Python сам не встановлює перевірку типів під час виконання. Відсутність перевірки mypy не можна компенсувати одним успішним запуском.

Рис. 16.5. Типовий параметр і конкретний стек

Обмеження [T: (int, float)] означає вибір одного з перелічених типів; межа [T: SomeProtocol] допускає типи, що відповідають контракту. Це не перевірка числового діапазону. Не додавайте параметр типу, якщо він ні з чим не пов’язує результат: звичайного протоколу часто достатньо.

У старих проєктах трапляються TypeVar і Generic[T]. Підтримуйте узгоджений стиль у межах одного визначення. Для навчальних проєктів Python 3.14 використовуємо новий синтаксис; старий потрібен насамперед для читання залежностей.

Перевірка типу аргументу узагальненого стека

Рис. 16.6. Перевірка типу аргументу узагальненого стека

Приклад 3. Репозиторій як структурний контракт ​

Протокол описує операції, а не спосіб зберігання. Споживач репозиторію може працювати з реалізацією в пам’яті або в SQLite, якщо обидві дотримуються контракту. Тип T | None змушує обробити відсутність запису до доступу до його полів.

py
from dataclasses import dataclass
from typing import Protocol


class Repository[T](Protocol):
    def get(self, key: int) -> T | None: ...


@dataclass(frozen=True)
class Book:
    title: str


class MemoryBooks:
    def __init__(self) -> None:
        self._books = {1: Book("Python")}

    def get(self, key: int) -> Book | None:
        return self._books.get(key)


def title(repo: Repository[Book], key: int) -> str:
    book = repo.get(key)
    return "не знайдено" if book is None else book.title


def main() -> None:
    repo = MemoryBooks()
    print(title(repo, 1))
    print(title(repo, 2))


if __name__ == "__main__":
    main()

Результат: Python, потім не знайдено. Успадковувати MemoryBooks від Repository не потрібно: mypy зіставляє структуру методів. Це не усуває потреби перевіряти фактичну поведінку, наприклад відсутність випадкової зміни збережених даних або правильне закриття з’єднання.