Python的liskov替换原理和自定义init

Question

我正在编写带有自定义init函数的类，这些函数提供异步初始化。这一切都很好，除了当我创建一个子类并覆盖async init函数时，mypy告诉我违反了liskov替换原则。这给我留下了两个问题：

• 我如何更改我的代码，以便mypy了解函数签名是故意不同的？类似于CCD_ 1。我的目标是使ImplA和ImplB尽可能简单，因为它们是由我的用户实现的类。AsyncInit可能非常复杂
• __init__是否违反了利斯科夫替代原理

from typing import TypeVar, Type, Any
TChild = TypeVar("TChild", bound="AsyncInit")

class AsyncInit:
@classmethod
async def new(cls: Type[TChild], *args: Any, **kwargs: Any) -> TChild:
self = super().__new__(cls)
await self.ainit(*args, **kwargs)  # type: ignore # ignore that TChild does not have `ainit` for now
return self

class ImplA(AsyncInit):
async def ainit(self, arg1: int, arg2: float) -> None:
self.a = arg1
self.b = arg2

class ImplB(ImplA):
async def ainit(self, arg1: str, arg2: float, arg3: int) -> None:
await super().ainit(arg2, arg3)
self.c = arg1

Answer 1

类的初始化通常不包括在LSP中，LSP涉及实例的替换。根据LSP的定义：(重点矿井(

子类型要求：设ξ(x(是关于类型为T的对象x的可证明性质。那么，对于类型为S的对象y，Γ(y(应该为真，其中S是T.的一个子类型

用Python的行话来说；类型为T"的对象x；是"；T"的实例；。因此，类型T本身的操作不包含在LSP中。具体来说，这意味着子类型之间的实例化不需要是可替代的。

因此，__new__和__init__通常都不受类型检查器的子类型约束，因为它们的规范用法是在实例化期间。

---

对于通过classmethod的备用构造函数来说，情况更为棘手：classmethod可以在实例上被调用，而通常是。因此，classmethod被认为是实例行为的一部分，因此受到类型检查器的子类型约束
这尤其适用于与常规方法无法区分的备用初始化程序。

目前还没有合适的方法来使初始化程序具有良好的类型(例如，通过对参数进行参数化(，也没有具有同等可用性的替代设计(例如，为该类型注册的外部构造函数(
最简单的方法是实际告诉类型检查器方法不是子类型约束的一部分。对于MyPy，这是通过# type: ignore [override]完成的。

class ImplB(ImplA):
async def ainit(self, arg1: str, arg2: float, arg3: int) -> None:  # type: ignore [override]
await super().ainit(arg3, arg2)
self.c = arg1

---

然而，通常值得考虑的是，在子类型之间不可比较的备用async构造是否真的有意义：这意味着调用者已经具有__init__0功能(对于await构造(，并且无论如何都必须为每个类使用自定义代码(以提供特定参数(。这意味着通常可以将整个async构造拉到调用者中。

Answer 2

错误消息是正确的-实现的类要求调用方确切地知道它们正在操作的对象的类型(ImplA与ImplB(，以便能够调用ainit，但通过从另一个派生一个，您暗示(或者说，声明(它们不需要知道。

也许您实际需要的是一个介于ImplA/ImplB和AsyncInit之间的类，它知道如何在一个单独的方法中从ainit完成公共工作，然后这两个派生类可以从它们的ainit方法调用该方法。CCD_ 21和CCD_。这样一来，CCD_；被覆盖"；方法，并且可以具有不同的签名。

例如：

from typing import TypeVar, Type, Any
TChild = TypeVar("TChild", bound="AsyncInit")

class AsyncInit:
@classmethod
async def new(cls: Type[TChild], *args: Any, **kwargs: Any) -> TChild:
self = super().__new__(cls)
await self.ainit(*args, **kwargs)  # type: ignore # ignore that TChild does not have `ainit` for now
return self

class NewBaseClass(AsyncInit):
async def _ainit(self, arg1: int, arg2: float) -> None:
self.a = arg1
self.b = arg2

class ImplA(NewBaseClass):
async def ainit(self, arg1: int, arg2: float) -> None:
await super()._ainit(arg1, arg2)

class ImplB(NewBaseClass):
async def ainit(self, arg1: str, arg2: float, arg3: int) -> None:
await super()._ainit(arg3, arg2)
self.c = arg1

我应该注意的是，我已经从您的原始代码中翻转了await super().ainit(arg2, arg3)中参数的顺序，使得类型与所调用的方法所期望的相匹配。