mypy：方法的参数与超类型不兼容

看示例代码（mypy_test.py）：

import typing

class Base:
   def fun(self, a: str):
       pass

SomeType = typing.NewType('SomeType', str)

class Derived(Base):
    def fun(self, a: SomeType):
        pass

现在 mypy 抱怨：

mypy mypy_test.py  
mypy_test.py:10: error: Argument 1 of "fun" incompatible with supertype "Base"

在这种情况下，我如何使用类层次结构并保持类型安全？

软件版本：

mypy 0.650 Python 3.7.1

我尝试过的：

import typing

class Base:
   def fun(self, a: typing.Type[str]):
       pass

SomeType = typing.NewType('SomeType', str)

class Derived(Base):
    def fun(self, a: SomeType):
        pass

但没有帮助。

一位用户评论道：“看起来你无法缩小覆盖方法中接受的类型的范围？”

但在这种情况下，如果我在基类签名中使用尽可能广泛的类型（ typing.Any ），它也不应该工作。但确实如此：

import typing

class Base:
   def fun(self, a: typing.Any):
       pass

SomeType = typing.NewType('SomeType', str)

class Derived(Base):
   def fun(self, a: SomeType):
       pass

mypy 没有对上面的代码进行抱怨。

遇到的 mypy 错误是因为尝试在子类 Derived 中 缩小 fun 方法的参数类型。在类型提示中，子类型只能使参数类型更广泛（协变）或保持不变，而不能使其更狭窄（逆变）。

原因是类型安全。考虑以下代码：

class Base:
    def fun(self, a: str):
        print(a.upper())  # str 类型的方法

class Derived(Base):
    def fun(self, a: SomeType):
        print(a.lower())  # SomeType 类型的方法

b: Base = Derived()  # 多态性：b 是 Base 类型，但指向 Derived 对象
b.fun("HELLO")  

如果允许 Derived.fun 将参数类型缩小为 SomeType ，那么 b.fun("HELLO") 将会产生问题。 Base.fun 期望一个字符串并调用 str.upper() ，但它会收到一个 SomeType ，而 SomeType 可能没有 upper() 方法。

解决方案

• 选项 1： 使 Base.fun 的参数类型更广泛：

```python from typing import Any

class Base: def fun(self, a: Any): pass

SomeType = typing.NewType('SomeType', str)

class Derived(Base): def fun(self, a: SomeType): pass ```

如所见，使用 Any 可以解决问题，因为它可以接受任何类型。但是，这可能会牺牲类型安全性。

• 选项 2： 使用泛型和类型约束：

```python from typing import TypeVar, Generic

T = TypeVar('T', bound=str)

class Base(Generic[T]): def fun(self, a: T): pass

SomeType = typing.NewType('SomeType', str)

class Derived(Base[SomeType]): def fun(self, a: SomeType): pass ```

在这里，我们使用泛型 T 来表示参数类型，并使用 bound=str 限制 T 必须是 str 的子类型。这样， Derived 可以安全地将 T 指定为 SomeType 。

• 选项 3： 重新考虑的设计。如果需要在子类中大幅度更改方法的参数类型，那么的类层次结构可能需要重新设计。

选择哪种方案取决于的具体需求和代码结构。