8.4. 收藏.abc — 容器的抽象基类

3.3 新功能：以前，这个模块是 collections 模块的一部分。

源代码： :source:`Lib/_collections_abc.py`

该模块提供了抽象基类，可以用来测试一个类是否提供了特定的接口；例如，它是否是可散列的或是否是映射。

8.4.1. 集合抽象基类

collections 模块提供以下 ABCs：

美国广播公司	继承自	抽象方法	混合方法
`Container`		`__contains__`
`Hashable`		`__hash__`
`Iterable`		`__iter__`
`Iterator`	`Iterable`	`__next__`	`__iter__`
`Reversible`	`Iterable`	`__reversed__`
`Generator`	`Iterator`	`send`、`throw`	`close`、`__iter__`、`__next__`
`Sized`		`__len__`
`Callable`		`__call__`
`Collection`	大小，可迭代，容器	`__contains__`、`__iter__`、`__len__`
`Sequence`	可逆，收藏	`__getitem__`、`__len__`	`__contains__`、`__iter__`、`__reversed__`、`index` 和 `count`
`MutableSequence`	`Sequence`	`__getitem__`、`__setitem__`、`__delitem__`、`__len__`、`insert`	继承了 Sequence 方法和 `append`、`reverse`、`extend`、`pop`、`remove` 和 [ X103X]
`ByteString`	`Sequence`	`__getitem__`、`__len__`	继承序列方法
`Set`	`Collection`	`__contains__`、`__iter__`、`__len__`	`__le__`、`__lt__`、`__eq__`、`__ne__`、`__gt__`、`__ge__`、`__and__`、[ X77X]、`__sub__`、`__xor__`、`isdisjoint`
`MutableSet`	`Set`	`__contains__`、`__iter__`、`__len__`、`add`、`discard`	继承了 Set 方法和 `clear`、`pop`、`remove`、`__ior__`、`__iand__`、`__ixor__` ] 和 `__isub__`
`Mapping`	`Collection`	`__getitem__`、`__iter__`、`__len__`	`__contains__`、`keys`、`items`、`values`、`get`、`__eq__`和`__ne__`
`MutableMapping`	`Mapping`	`__getitem__`、`__setitem__`、`__delitem__`、`__iter__`、`__len__`	继承了 Mapping 方法和 `pop`、`popitem`、`clear`、`update` 和 `setdefault`
`MappingView`	`Sized`		`__len__`
`ItemsView`	MappingView, Set		`__contains__`、`__iter__`
`KeysView`	MappingView, Set		`__contains__`、`__iter__`
`ValuesView`	`MappingView`		`__contains__`、`__iter__`
`Awaitable`		`__await__`
`Coroutine`	`Awaitable`	`send`、`throw`	`close`
`AsyncIterable`		`__aiter__`
`AsyncIterator`	`AsyncIterable`	`__anext__`	`__aiter__`
`AsyncGenerator`	`AsyncIterator`	`asend`、`athrow`	`aclose`、`__aiter__`、`__anext__`

class collections.abc.Container

class collections.abc.Hashable
class collections.abc.Sized
class collections.abc.Callable

分别提供方法 __contains__()、__hash__()、__len__() 和 __call__() 的类的 ABC。

class collections.abc.Iterable

提供 __iter__() 方法的类的 ABC。

检查 isinstance(obj, Iterable) 会检测注册为 Iterable 或具有 __iter__() 方法的类，但不会检测使用 __getitem__() 方法迭代的类。确定对象是否为 iterable 的唯一可靠方法是调用 iter(obj)。

class collections.abc.Collection: 用于大小可迭代容器类的 ABC。

3.6 版中的新功能。

class collections.abc.Iterator: ABC 用于提供 __iter__() 和 __next__() 方法的类。另见迭代器的定义。

class collections.abc.Reversible: ABC 用于还提供 __reversed__() 方法的可迭代类。

3.6 版中的新功能。

class collections.abc.Generator: 用于实现 PEP 342 中定义的协议的生成器类的 ABC，它使用 send()、throw() 和扩展迭代器X161X]close() 方法。另见发电机的定义。

3.5 版中的新功能。

class collections.abc.Sequence class collections.abc.MutableSequence class collections.abc.ByteString

用于只读和可变序列的 ABC。

实现说明：一些mixin方法，例如__iter__()、__reversed__()和index()，会重复调用底层的__getitem__()方法。因此，如果 __getitem__() 以恒定访问速度实现，mixin 方法将具有线性性能；然而，如果底层方法是线性的（就像使用链表一样），mixin 将具有二次性能并且可能需要被覆盖。

3.5 版更改： index() 方法添加了对 stop 和 start 参数的支持。

class collections.abc.Set

class collections.abc.MutableSet

只读和可变集的 ABC。

class collections.abc.Mapping

class collections.abc.MutableMapping

用于只读和可变映射的 ABC。

class collections.abc.MappingView

class collections.abc.ItemsView
class collections.abc.KeysView
class collections.abc.ValuesView

用于映射、项目、键和值视图的 ABC。

class collections.abc.Awaitable

awaitable 对象的 ABC，可用于 await 表达式。自定义实现必须提供 __await__() 方法。

Coroutine对象和CoroutineABC的实例都是这个ABC的实例。

笔记

在 CPython 中，基于生成器的协程（用 types.coroutine() 或 asyncio.coroutine() 修饰的生成器）是 awaitables，即使它们没有__await__() 方法。对它们使用 isinstance(gencoro, Awaitable) 将返回 False。使用 inspect.isawaitable() 来检测它们。

3.5 版中的新功能。

class collections.abc.Coroutine: 用于协程兼容类的 ABC。它们实现了在协程对象中定义的以下方法：send()、throw() 和 close()。自定义实现还必须实现 __await__()。所有 Coroutine 实例也是 Awaitable 的实例。另见协程的定义。

笔记

在 CPython 中，基于生成器的协程（用 types.coroutine() 或 asyncio.coroutine() 修饰的生成器）是 awaitables，即使它们没有__await__() 方法。对它们使用 isinstance(gencoro, Coroutine) 将返回 False。使用 inspect.isawaitable() 来检测它们。

3.5 版中的新功能。

class collections.abc.AsyncIterable: 提供 __aiter__ 方法的类的 ABC。另见异步可迭代的定义。

3.5 版中的新功能。

class collections.abc.AsyncIterator: ABC 用于提供 __aiter__ 和 __anext__ 方法的类。另见异步迭代器的定义。

3.5 版中的新功能。

class collections.abc.AsyncGenerator: ABC 用于实现 PEP 525 和 PEP 492 中定义的协议的异步生成器类。

3.6 版中的新功能。

这些 ABC 允许我们询问类或实例是否提供特定功能，例如：

size = None
if isinstance(myvar, collections.abc.Sized):
    size = len(myvar)

一些 ABC 也可用作 mixin，可以更轻松地开发支持容器 API 的类。例如，要编写一个支持完整的 Set API 的类，只需要提供三个底层抽象方法：__contains__()、__iter__() 和 [ X168X]。 ABC 提供了其余的方法，例如 __and__() 和 isdisjoint()：

class ListBasedSet(collections.abc.Set):
    ''' Alternate set implementation favoring space over speed
        and not requiring the set elements to be hashable. '''
    def __init__(self, iterable):
        self.elements = lst = []
        for value in iterable:
            if value not in lst:
                lst.append(value)

    def __iter__(self):
        return iter(self.elements)

    def __contains__(self, value):
        return value in self.elements

    def __len__(self):
        return len(self.elements)

s1 = ListBasedSet('abcdef')
s2 = ListBasedSet('defghi')
overlap = s1 & s2            # The __and__() method is supported automatically

使用 Set 和 MutableSet 作为 mixin 的注意事项：

由于某些集合操作会创建新集合，因此默认的 mixin 方法需要一种从可迭代对象创建新实例的方法。假定类构造函数具有 ClassName(iterable) 形式的签名。该假设被分解为称为 _from_iterable() 的内部类方法，该方法调用 cls(iterable) 以生成新集合。如果在具有不同构造函数签名的类中使用 Set mixin，则需要使用可以从可迭代参数构造新实例的类方法覆盖 _from_iterable()。
要覆盖比较（大概是为了速度，因为语义是固定的），重新定义 __le__() 和 __ge__()，然后其他操作将自动效仿。
Set mixin 提供了一个 _hash() 方法来计算集合的哈希值；然而，__hash__() 并未定义，因为并非所有集合都是可散列或不可变的。要使用 mixin 添加 set hashability，请继承 Set() 和 Hashable()，然后定义 __hash__ = Set._hash。

也可以看看

OrderedSet recipe 是一个基于 MutableSet 的例子。
有关 ABC 的更多信息，请参阅 abc 模块和 PEP 3119。

8.4. collections.abc — 容器的抽象基类 — Python 文档

8.4. 收藏.abc — 容器的抽象基类

8.4.1. 集合抽象基类