如何测试Python类未直接继承typing.Protocol实例

我需要确保团队开发者不会直接继承typing.Protocol实例。也就是说，类可以实现Protocol定义的接口，但绝对不能用class MyClass(MyProtocol):这种写法——这种写法会强制类成为Protocol的子类，哪怕类根本没实现任何属性和方法逻辑，也能通过isinstance(MyClass(), MyProtocol)检查。

问题示例 #

from typing import Protocol

class MyProtocol(Protocol):
    def foo(self):
        raise NotImplementedError("Don't subclass MyProtocol!")

class MyClass(MyProtocol):
    pass

# MyClass因继承Protocol而拥有foo方法...
assert hasattr(MyClass(), 'foo')

需求实现 #

需要编写一个测试函数，仅当目标对象（或类）未采用显式继承Protocol的语法定义时返回True：

def does_not_subclass_protocol(obj, protocol):
    # 仅当obj未采用MyClass(MyProtocol)这类定义语法时返回True

解决方案 #

通过检查类的方法解析顺序（MRO）来判断是否存在显式继承关系：

def does_not_subclass_protocol(obj, protocol):
    # 区分传入的是实例还是类本身
    target_cls = obj if isinstance(obj, type) else obj.__class__
    # 检查Protocol是否在类的继承链中
    return protocol not in target_cls.__mro__

测试验证 #

1. 显式继承的情况（不符合要求）

class MyProtocol(Protocol):
    def foo(self): ...

class BadClass(MyProtocol):
    pass

# 实例检查返回False
assert does_not_subclass_protocol(BadClass(), MyProtocol) is False
# 类本身检查返回False
assert does_not_subclass_protocol(BadClass, MyProtocol) is False

2. 结构子类型实现（符合要求）

class GoodClass:
    def foo(self):
        return "hello"

# 实例检查返回True
assert does_not_subclass_protocol(GoodClass(), MyProtocol) is True
# 类本身检查返回True
assert does_not_subclass_protocol(GoodClass, MyProtocol) is True
# 结构子类型依然能正常通过Protocol的类型检查
assert isinstance(GoodClass(), MyProtocol) is True

说明 #

这个函数的核心逻辑是：如果目标类的MRO中包含指定的Protocol，说明代码中使用了显式继承语法；反之则是通过结构子类型实现的接口，符合要求。同时该方法也能检测间接继承的情况（比如继承了一个已经继承Protocol的类）。

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