Mypy 报告与重写方法不兼容的超类型错误

Question

下面是我遇到的一个问题的简化示例mypy。该A.transform方法采用对象的可迭代对象，转换每个对象（在子类中定义B，并可能在其他子类中定义）并返回已转换对象的可迭代对象。

from typing import Iterable, TypeVar

T = TypeVar('T')

class A:
    def transform(self, x: Iterable[T]) -> Iterable[T]:
        raise NotImplementedError()

class B(A):
    def transform(self, x: Iterable[str]) -> Iterable[str]:
        return [x.upper() for x in x]

然而mypy说：

error: Argument 1 of "transform" incompatible with supertype "A"
error: Return type of "transform" incompatible with supertype "A"

如果我[T]从 中删除A.transform()，那么错误就会消失。但这似乎是错误的解决方案。

在阅读了covariance 和 contravariance 之后，我认为设置 T = TypeVar('T', covariant=True)可能是一个解决方案，但这会产生相同的错误。

我怎样才能解决这个问题？我已经考虑过将设计完全合并并用更高阶的函数替换 A 类。

Answer 1

T在这种情况下，使协变或逆变并不能真正帮助您。假设您的问题中的代码被 mypy 允许，并假设用户编写了以下代码片段：

def uses_a_or_subclass(foo: A) -> None:
    # This is perfectly typesafe (though it'll crash at runtime)
    print(a.transform(3))

# Uh-oh! B.transform expects a str, so we just broke typesafety!
uses_a_or_subclass(B())  

要记住的黄金法则是，当您需要覆盖或重新定义一个函数时（例如，在子类化时，就像您正在做的那样），该函数的参数是逆变的，并且它们的返回类型是协变的。这意味着当你重新定义一个函数时，使参数更广泛/原始参数类型的超类是合法的，但不是子类型。

一种可能的解决方法是使您的整个类相对于T. 然后，不是子类化A（现在等同于子类化A[Any]，如果您想保持完美的类型安全，这可能不是您想要的），而是将A[str].

现在，您的代码是完全类型安全的，并且您重新定义的函数尊重函数差异：

from typing import Iterable, TypeVar, Generic

T = TypeVar('T')

class A(Generic[T]):
    def transform(self, x: Iterable[T]) -> Iterable[T]:
        raise NotImplementedError()

class B(A[str]):
    def transform(self, x: Iterable[str]) -> Iterable[str]:
        return [x.upper() for x in x]

现在，我们uses_a_or_subclass上面的函数应该被重写为泛型，或者接受特定的子类型类A[str]。无论哪种方式都有效，这取决于您要尝试做什么。