如何在Protocol上定义带有协变返回类型的可调用属性？

你遇到的这个问题其实是Mypy对Protocol泛型变量的规则限制导致的——普通泛型类（比如你写的Works dataclass）里，协变类型变量用于可调用返回类型完全没问题，但换到Protocol里直接用就会报错，原因在于：

Mypy默认会把Protocol中定义的普通属性视为可读可写的。而对于可写属性来说，协变类型变量是不安全的（因为你可能会把父类型的值赋值给子类型属性），所以它会强制要求类型变量是不变的。但实际上你只是想把这个属性当作只读的来用，就像dataclass里的情况一样。

解决方法很简单：把Protocol里的可调用属性标记为只读属性，用@property装饰器就能做到。这样Mypy会意识到这个属性只能被读取，协变是安全的，从而允许你使用协变的类型变量R。

修正后的代码如下：

from typing import TypeVar, Callable, Protocol

R = TypeVar("R", covariant=True)

class WorksNow(Protocol[R]):
    @property
    def attribute(self) -> Callable[[], R]: ...

这样定义之后，你就可以像之前的dataclass一样正常使用协变特性了。比如下面的代码Mypy会完全认可：

from typing import Sequence

class Impl:
    @property
    def attribute(self) -> Callable[[], list[int]]:
        return lambda: [1, 2, 3]

# 合法：list[int]是Sequence[int]的子类型，R是协变的
w: WorksNow[Sequence[int]] = Impl()

本质上，这个操作是告诉Mypy：我们只会从这个属性读取值，不会修改它，所以协变的类型变量是安全的，不需要强制要求不变性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MisterMiyagi