带有异常处理的 Python 类型

Question

以下代码存储在名为sample.py的文件中。

import re
from typing import Optional, Tuple
 
def func(path: str) -> Optional[Tuple[str, str]]:
    regex = re.compile(r"/'([^/']+?)'/'([^/']+?)'")
    try:
        return regex.match(path).groups()
    except AttributeError:
        return None

Mypy Python linter 在分析代码时抛出以下错误：

sample.py:8: error: Incompatible return value type (got "Union[Sequence[str], Any]", expected "Optional[Tuple[str, str]]")
sample.py:8: error: Item "None" of "Optional[Match[str]]" has no attribute "groups"

虽然regex.match(path).groups()可能返回一个None没有groups属性的类型，但会处理产生的异常，并在返回类型中指定处理方式。但是，Mypy 似乎不明白正在处理异常。据我了解Optional[Tuple[str, str]]是正确的返回类型，而 Mypy 坚持认为不太具体的类型Union[Sequence[str], Any]是正确的。在 Python 类型中使用异常处理的正确方法是什么？（请注意，我并不是要求在不使用异常处理的情况下编写代码的替代方法。我只是想提供一个最小且完整的示例，其中 Python 类型检查器的行为与我期望的异常处理不同。）

Answer 1

Mypy 并没有真正理解深层的异常——在这种情况下，它不理解，因为你捕获了 AttributeError，它可以忽略“如果regex.match(path)是 None 呢？” 案件。

更一般地说，mypy 所做的基本假设是，当您拥有某个foo具有 type 的对象Union[A, B]并且您这样做时foo.bar()，这两种类型A和方法B都有一个bar()方法。

如果这些类型中只有一种有bar()方法，则需要执行以下操作之一：

1. 在执行属性访问之前，为 mypy 提供足够的信息以将联合范围缩小到相关类型之一。例如，isinstance 检查、x is not None检查...
2. 承认您正在尝试做一些类型检查器不理解的事情，并满足于抑制生成的错误。例如，您可以强制转换类型，添加# type: ignore注释，找到一种方法使之foo成为动态Any类型……
3. 找到一种重新设计代码的方法来完全回避这个问题。

（在这种特殊情况下，我想另一种选择可能是向 mypy 提交拉取请求以添加对这种模式的支持。但我不确定这是否真的可行：改变任何类型的基本假设在多个维度上都是困难的工作。 )

类似地，Mypy 也无法深入理解正则表达式——例如，不会尝试分析您的正则表达式以确定您将获得多少组，因此不会理解您的特定正则表达式恰好将字符串与两个组匹配。它可以做的最好的事情是断言该组将返回一些未知数量的字符串——因此类型Sequence[str]而不是Tuple[str, str].

这种限制通常在类型检查器中很常见，实际上：主流语言中的大多数类型系统并不真正支持基于传入的任何实际值的内容来断言返回类型的方法。这种类型系统（依赖类型系统、细化类型系统......）实施起来非常困难，并且对于最终用户来说通常有一个陡峭的学习曲线。

但是，如果您愿意的话，通过编写mypy 插件来尽最大努力使 mypy 支持它会更容易。具体来说，请尝试查看和。get_method_hook()get_function_hook()