Python类中属性默认值为None时的类型提示正确写法

问题复现 #

当类属性需要在后续方法中才完成实际赋值、初始值设为None时，如果直接标注目标类型，会触发静态类型检查的类型不匹配警告，问题示例代码：

import numpy as np

class Foo():
    def __init__(self):
        # 此处会触发警告：期望类型np.ndarray，实际为None
        self.data: np.ndarray = None

    def load_data(self):
        self.data = np.loadtxt(...)

不推荐的规避方案 #

不要为了消除警告强行初始化空数组data: np.ndarray = np.array([])，这种写法会掩盖加载失败的问题：如果后续load_data执行失败，空数组参与数值计算时抛出的异常往往缺乏指向性，很难快速溯源到数据加载环节的故障。
保留None作为初始值是更合理的设计：一旦数据加载失败，后续对None执行数组操作会直接抛出类型错误，可以第一时间定位根因。

正确实现方式 #

使用typing模块提供的Optional类型修饰标注即可，Optional[目标类型]的语义是「该属性允许的值为目标类型，也允许为None」，完全匹配初始值为None、后续赋值为目标类型的场景，不会触发类型检查误报。
修正后的代码：

from typing import Optional
import numpy as np

class Foo():
    def __init__(self):
        self.data: Optional[np.ndarray] = None

    def load_data(self):
        self.data = np.loadtxt(...)

补充：如果使用Python 3.10及以上版本，可以直接使用内置的联合类型写法，无需导入Optional，标注写为self.data: np.ndarray | None = None即可，效果完全一致。

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