Python · Protocol 结构化子类型

规则

用 typing.Protocol 按**结构（有哪些方法/属性）**定义接口，而非靠继承（名义子类型）。任何对象只要形状匹配就被认作该类型——无需显式 class Impl(MyProto)。需要 isinstance 检查时加 @runtime_checkable。

维度	ABC（名义）	Protocol（结构）
匹配方式	必须显式继承	形状匹配即可
第三方类型	改不了源码就无法适配	自动适配
`isinstance`	始终支持	需 `@runtime_checkable`

正例

from typing import Protocol, runtime_checkable

class SupportsClose(Protocol):
    def close(self) -> None: ...

# 任何有 close() 的对象都满足——文件、连接、客户端
def cleanup(resource: SupportsClose) -> None:
    resource.close()

# 带泛型的 Protocol（PEP 695 语法）
class Repository[T](Protocol):
    async def get(self, id: int) -> T | None: ...
    async def save(self, item: T) -> None: ...

# 运行时可检查：仅检查方法是否存在
@runtime_checkable
class Drawable(Protocol):
    def draw(self) -> str: ...

def render(obj: object) -> str:
    if isinstance(obj, Drawable):
        return obj.draw()
    return repr(obj)

反例

# ❌ 为了类型约束强制业务类继承框架基类，造成耦合
class MyService(SomeFrameworkBase):  # 只为满足 isinstance
    ...

# ❌ runtime_checkable 误以为会校验签名——它只看方法名是否存在
@runtime_checkable
class HasRun(Protocol):
    def run(self, x: int) -> int: ...

isinstance(obj, HasRun)   # obj.run 参数/返回不匹配也返回 True，别依赖它做强校验

# ❌ 该用结构接口却写了一个空 ABC + 到处显式继承
import abc
class Closer(abc.ABC):
    @abc.abstractmethod
    def close(self) -> None: ...   # 第三方类无法适配，改用 Protocol

自检

[ ] 接口按行为定义，没有为类型而强制继承？
[ ] 需要 isinstance 才加 @runtime_checkable，且只依赖它判断方法存在（不校验签名）？
[ ] 第三方/无法改源码的类型用 Protocol 适配？
[ ] 泛型 Protocol 用 class P[T](Protocol)？

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