如何检查具体方法是否遵守抽象方法的类型提示

这是一个由两部分组成的问题，但第二部分依赖于第一部分。

出于教育目的，我试图为 组 实现一个抽象基类和测试套件（概念来自抽象代数）。代数群定义的一部分相当于类型约束，我想在 ABC 上实现该类型约束，并且如果具体类上的方法不符合该约束，就会有一些抱怨。

I对于逻辑 and 下的布尔值组已经有一个首次实现，但它至少有两个问题，我希望你能帮我修复它。

from __future__ import annotations
from abc import ABC, abstractmethod


class AbsGroup(ABC):
    @abstractmethod
    def op(self, other: AbsGroup) -> AbsGroup:   # <-- Line-of-interest #1
        pass


class Bool(AbsGroup):

    def __init__(self, val="False"):

        if val not in ["True", "False"]:
            raise ValueError("Invalid Bool value %s" % val)

        self.val = val

    def op(self, other):
        """Logical AND"""
        if self.val == "True" and other.val == "True":  # <-- Line-of-interest #2
            return Bool("True")
        return Bool("False")

    def __eq__(self, other):
        return self.val == other.val

    def __repr__(self):
        return self.val

首先：兴趣线 #1 正在执行类型约束工作，但当前的实现是错误的。它仅检查该方法是否接收并返回 AbsGroup 实例。这可以是任何 AbsGroup 实例。我希望它检查它所继承的具体类，它接收并返回该具体类的实例（因此在 Bool 的情况下，它接收并返回 Bool 的实例）。该练习的重点是在一个位置执行此操作，而不是必须在每个具体类上专门设置它。我认为这是通过一些类型提示泛型完成的，这些泛型比我尚未深入研究的类型提示更深一些。我该怎么做？

第二：我如何 检查 具体方法是否符合抽象类型提示？我的 IDE (PyCharm) 中的类型检查器在感兴趣线 #2 处抱怨，因为它期望 other 为 AbsGroup 类型，而该类型没有 val 属性。这是预料之中的，如果我能找到第一个问题的解决方案，这种情况就会消失，但我的 IDE 是我能找到的 唯一 注意到这种差异的东西。 mypy 对此事保持沉默默认，flake8 和 pylint 也是如此。 PyCharm 的功能很棒，但如果我想将其合并到工作流程中，我必须运行什么命令，如果我的具体方法不符合抽象签名，该命令会失败？

正在寻找的是 Python 中的 泛型自引用类型 。这使能够注释 AbsGroup 类，以便类型提示知道每个具体组在操作中使用其自己的类型。

以下是经过更正的代码：

from __future__ import annotations
from abc import ABC, abstractmethod
from typing import TypeVar

T = TypeVar('T', bound='AbsGroup')  # 定义一个类型变量 'T'，它是 'AbsGroup' 或其子类型

class AbsGroup(ABC):
    @abstractmethod
    def op(self: T, other: T) -> T:   # 使用 'T' 进行类型提示
        pass

class Bool(AbsGroup):
    def __init__(self, val: str = "False"):
        if val not in ["True", "False"]:
            raise ValueError("Invalid Bool value %s" % val)
        self.val = val

    def op(self, other: 'Bool') -> 'Bool':  # 指定 'other' 和返回类型为 'Bool'
        """Logical AND"""
        if self.val == "True" and other.val == "True":
            return Bool("True")
        return Bool("False")

    def __eq__(self, other: 'Bool') -> bool:  # 使用 'Bool' 类型提示
        return self.val == other.val

    def __repr__(self) -> str:
        return self.val

说明：

1. TypeVar : 我们从 typing 模块中导入 TypeVar 。 T = TypeVar('T', bound='AbsGroup') 创建一个类型变量 T ，它表示“ AbsGroup 或其子类型”。

2. op 方法中的 T : 在 AbsGroup 的 op 方法中，我们现在使用 self: T, other: T) -> T 。这意味着：

3. self 的类型为 T
4. other 参数也必须是类型 T

5. 该方法返回类型 T

6. 具体类中的类型提示 : 在 Bool 类中，我们仍然提供更具体的类型提示，例如 other: 'Bool' 。但这不再是绝对必要的，因为 T 会处理这个问题，并且 IDE 和类型检查器能够推断出这一点。

类型检查：

提到 mypy 没有发现问题。可以通过运行以下命令使用 mypy 检查类型提示：

mypy your_file.py

使用更正后的代码，mypy 应该不会报告任何错误。

对于 IDE（如 PyCharm），它通常应该能够识别泛型自引用类型并提供正确的类型检查。如果 PyCharm 仍然显示错误，请确保使用的是最新版本并已启用类型提示。

其他提示：

• 考虑使用枚举来表示布尔值，而不是字符串。这将使代码更安全、更易读。
• 探索使用 @dataclass 装饰器来简化 Bool 类的定义。

我希望这些解释和更正后的代码能够帮助理解如何在 Python 中使用抽象基类和类型提示来实现代数群的概念！