如何在抽象类/接口中为描述符实现无hack的类型提示？

希望创建包含自定义描述符类定义属性的类，同时有一个隐藏实现细节的接口。现有代码能正常运行且类型检查不报错，但将Ten类型强制转换为int的写法不够优雅；若要让描述符支持泛型，中间函数ten还会增加复杂度。

原代码：

from typing import cast

class Ten:
    def __get__(self, obj, objtype=None) -> int:
        return 10

    def __set__(self, obj, value: int) -> None:
        pass  # just to make Ten "writeable"

def ten() -> int:
    return cast(int, Ten())  # <-- this is ugly

class ABase:
    x: int

class A(ABase):
    x: int = ten()


def fn(value: ABase) -> int:
    return value.x


a = A()
print(fn(a))

请问是否可以在不使用此类魔术hack的前提下，实现一定程度的类型检查且不触发类型检查器报错？

完全可以，Python主流类型检查器（如mypy、pyright）原生支持描述符的类型推断，无需强制转换或中间函数。以下是两种优化方案：

方案1：非泛型描述符直接使用 #

直接移除冗余的ten()函数和cast操作，类型检查器会根据描述符的__get__方法返回值，自动推断实例属性的类型：

class Ten:
    def __get__(self, obj, objtype=None) -> int:
        return 10

    def __set__(self, obj, value: int) -> None:
        pass  # 保持描述符可写

class ABase:
    x: int  # 接口定义属性类型

class A(ABase):
    x = Ten()  # 类型检查器会识别：实例访问a.x时返回int，符合ABase的接口

def fn(value: ABase) -> int:
    return value.x

a = A()
print(fn(a))  # 输出10，类型检查无报错

方案2：支持泛型的描述符 #

如果需要让描述符支持泛型，可通过继承Generic和TypeVar实现，同时保持类型检查的准确性：

from typing import Generic, TypeVar

T = TypeVar('T')

# 定义泛型描述符基类
class ValueDescriptor(Generic[T]):
    def __get__(self, obj, objtype=None) -> T:
        raise NotImplementedError("需实现__get__方法")
    
    def __set__(self, obj, value: T) -> None:
        raise NotImplementedError("需实现__set__方法")

# 基于泛基类实现返回int的Ten描述符
class Ten(ValueDescriptor[int]):
    def __get__(self, obj, objtype=None) -> int:
        return 10
    
    def __set__(self, obj, value: int) -> None:
        pass

class ABase:
    x: int

class A(ABase):
    x = Ten()  # 类型检查器自动推断实例属性x为int，符合接口定义

def fn(value: ABase) -> int:
    return value.x

a = A()
print(fn(a))  # 输出10，类型检查无报错

原理说明 #

类型检查器会识别描述符的特殊方法：当类属性是描述符实例时，会以__get__方法的返回类型作为实例访问该属性时的类型，因此无需将描述符实例强制转换为目标类型，就能让子类符合接口的类型要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者j123b567