Python抽象方法显式抛NotImplementedError的差异与最佳实践探讨

我在研究Python内置库numbers.py的源码时，发现被@abstractmethod装饰的方法存在两种实现形式：一种没有显式抛出NotImplementedError，另一种则显式抛出。

父类示例代码 #

from abc import ABC, abstractmethod

class Complex(ABC):
    @abstractmethod
    def __complex__(self):
        """Return a builtin complex instance. Called for complex(self)."""

    @abstractmethod
    def __neg__(self):
        """-self"""
        raise NotImplementedError

子类实现代码 #

class MyComplex(Complex):
    def __complex__(self):
        return complex(1, 1)
    
    def __neg__(self):
        return complex(-1, -1)

测试结果 #

>>> c = MyComplex()
>>> Complex.__complex__(c)
>>> Complex.__neg__(c)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/home/maskalev/dev/foo/bar.py", line 15, in __neg__
    raise NotImplementedError
NotImplementedError

测试后发现：直接调用父类的Complex.__complex__(c)会返回None，而调用Complex.__neg__(c)则会抛出NotImplementedError。

问题1：这是唯一差异吗？ #

是的，这是最直观的差异，但核心逻辑上两种写法都是为了标记方法为抽象方法，强制子类必须实现。唯一的行为区别仅出现在绕开子类实现直接调用父类抽象方法时：

• 无显式抛出的抽象方法：执行后默认返回None（Python函数无return语句时的默认行为）
• 显式抛出的抽象方法：执行后直接抛出NotImplementedError

当子类正常实现方法后，子类实例的方法调用行为完全一致，不会有任何区别。

问题2：为何两种写法并存，不统一实现？ #

这是Python标准库历史演进和代码风格遗留的结果：

• 早期抽象类实践：在abc模块完善前，开发者习惯通过显式抛出NotImplementedError标记抽象方法，这种写法被保留到了部分老代码中。
• 特殊方法的约定差异：像__complex__这类特殊方法，Python内置逻辑对未实现的情况有明确的 fallback 处理；而__neg__这类运算符重载方法没有默认 fallback，显式抛出异常能更清晰地提示“该方法必须被子类实现”。
• 兼容性要求：标准库需要保持向后兼容，不能随意修改已有代码的写法，因此两种形式会长期并存。

问题3：最佳实践是什么？ #

推荐显式抛出NotImplementedError，理由如下：

1. 行为明确：直接调用父类抽象方法时，抛出异常能立刻提醒调用者“此方法不应直接调用，必须由子类实现”，比返回None更直观。
2. 调试友好：调试时，异常能快速定位到未正确实现的抽象方法，而返回None可能导致后续代码出现难以排查的逻辑错误。
3. 风格统一：统一的写法能提升代码可读性，避免团队成员对抽象方法的行为产生困惑。

少数例外场景：如果是定义__str__、__complex__这类特殊方法，且Python内置逻辑已对未实现情况有明确处理，也可以选择不写显式抛出，但这种情况占比极低。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者maskalev