Python 3.9.1 中的 collections.abc.Callable 是否有 bug？

Python 3.9 包含 PEP 585 并弃用 typing 模块中的许多类型，转而支持 collections.abc 中的类型，现在它们支持 __class_getitem__ 例如 Callable 就是这种情况。对我来说， typing.Callable 和 collections.abc.Callable 的行为应该总是相似的，但事实并非如此。

这个简单的示例会导致错误：

>>> from typing import Optional
>>> from collections.abc import Callable
>>> def foo(arg: Optional[Callable[[int], int]]) -> None:
...    pass
...
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
  File "/usr/local/lib/python3.9/typing.py", line 262, in inner
    return func(*args, **kwds)
  File "/usr/local/lib/python3.9/typing.py", line 339, in __getitem__
    return self._getitem(self, parameters)
  File "/usr/local/lib/python3.9/typing.py", line 463, in Optional
    return Union[arg, type(None)]
  File "/usr/local/lib/python3.9/typing.py", line 262, in inner
    return func(*args, **kwds)
  File "/usr/local/lib/python3.9/typing.py", line 339, in __getitem__
    return self._getitem(self, parameters)
  File "/usr/local/lib/python3.9/typing.py", line 451, in Union
    parameters = _remove_dups_flatten(parameters)
  File "/usr/local/lib/python3.9/typing.py", line 231, in _remove_dups_flatten
    return tuple(_deduplicate(params))
  File "/usr/local/lib/python3.9/typing.py", line 205, in _deduplicate
    all_params = set(params)
TypeError: unhashable type: 'list'

但同样的错误不会发生在 typing.Callable :| 中。 ||如果签名稍微简化一点，也不会发生该错误：

>>> from typing import Callable
>>> def foo(arg: Optional[Callable[[int], int]]) -> None:
...    pass
...
>>> # no error

这是 Python 3.9 和 3.9.1 中的错误吗？

>>> from collections.abc import Callable
>>> def foo(arg: Optional[Callable[..., int]]) -> None:
...    pass
...
>>> # no error
>>> def foo(arg: Callable[[int], int]) -> None:
...    pass
...
>>> # no error

Is this a bug in Python 3.9 and 3.9.1?

这不是 Python 中的错误，而是使用 collections.abc.Callable 时的一个微妙问题，与 typing.Callable 相比。虽然 PEP 585 旨在使内置类型与来自 typing 的类型可互换用于类型提示，但在这种情况下，交互的复杂性会导致行为上的差异。

以下是发生错误的原因：

1. typing.Callable 是一个特殊的类型提示。 它被 Python 类型检查器特殊处理，并理解如何以类型提示的方式处理其参数。

2. collections.abc.Callable 是一个抽象基类。 它旨在用于运行时检查对象是否可调用，但它没有 typing.Callable 的特殊类型提示行为。

3. 当执行 Optional[Callable[[int], int]] 时，会发生类型嵌套。 Optional[x] 只是 Union[x, None] 的简写。 问题出在 Union 试图“规范化”其参数，这涉及到迭代和散列它们。

4. 不能对 list 进行散列。 当 Union 试图规范化具有 collections.abc.Callable[[int], int] 的类型时，它将 [int] 视为一个列表（因为它实际上是一个列表），并尝试对其进行散列，从而导致 TypeError 。

解决方案：

• 坚持使用 typing.Callable 进行类型提示。 这是解决此类问题的推荐方法。 typing.Callable 旨在用于类型提示，并且由类型检查器专门处理。

• 如果出于某种原因需要使用 collections.abc.Callable ，请避免在需要对其进行散列的上下文中使用它（例如，在 Union 中）。

请记住，即使在 Python 3.9+ 中， typing 模块对于类型提示仍然很重要，而且在许多情况下，其行为与 collections.abc 中的对应物不完全相同。