Python如何通过Mypy实现组合模式下的对象特征静态校验

使用Python标准库typing模块提供的Protocol（协议）类即可实现需求。Protocol基于结构子类型（静态鸭子类型）实现类型约束：静态检查工具仅校验传入对象是否具备协议中定义的方法、属性及对应签名，完全不要求对象所属类显式继承协议类，天然适配组合优先的设计模式。

如果你的Python版本低于3.8，需要先安装typing_extensions包，从该包导入Protocol即可，使用逻辑完全一致。

from typing import Protocol

# 定义约束协议：仅声明要求的方法/属性结构，无任何业务逻辑耦合
class FooLike(Protocol):
    def do_stuff(self) -> str:
        ...

# 业务类无需继承任何基类，只要实现匹配签名的do_stuff方法就满足约束
class Foo:
    def do_stuff(self) -> str:
        return 'hello'

# 不符合约束的类：缺少要求的do_stuff方法
class InvalidFoo:
    def other_method(self):
        pass

def some_function(obj: FooLike) -> None:
    print(obj.do_stuff())


# 静态校验通过：Foo实例满足协议的结构要求
some_function(Foo())
# 静态校验报错：InvalidFoo实例没有do_stuff方法，不符合约束
some_function(InvalidFoo())

• 无侵入：业务类和协议类完全解耦，不需要通过继承建立关联，不会强制类层级设计
• 全工具支持：Mypy、Pyright等所有主流Python静态类型检查工具都原生支持Protocol校验
• 支持多场景约束：除了实例方法，还可以校验类方法、静态方法、实例属性、类属性等任意类/对象特征
• 兼容继承场景：如果有运行时校验、显式标记实现关系的需求，也可以让业务类显式继承协议类，此时和普通抽象基类的校验逻辑一致，不会产生冲突

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jivan