Python中如何在接口实现类的实例上调用任意指定的接口方法

背景定义 #

首先定义了继承自ABC的抽象接口：

from abc import ABC, abstractmethod

class SomeInterface(ABC):
    @abstractmethod
    def foo(self):
        """要求所有实现类都要实现的方法"""

    @abstractmethod
    def bar(self):
        """要求所有实现类都要实现的方法"""

以及该接口的两个实现类：

class A(SomeInterface):
    def foo(self):
        print("A does foo like this")

    def bar(self):
        print("A does bar like this")

class B(SomeInterface):
    def foo(self):
        print("B does foo like this")

    def bar(self):
        print("B does bar like this")

需求与尝试 #

需求是实现一个通用函数，接收接口的抽象方法作为参数，在函数内部创建所有接口实现类的实例，运行实例上对应传入参数的方法。
第一次的错误写法如下：

from typing import Callable

def run_any_interface_method(func: Callable):
    a = A()
    a.func()
    
    b = B()
    b.func()

run_any_interface_method(SomeInterface.foo)

该写法无法运行，因为尝试访问实例的func属性，而func是传入的参数变量，不是实例实际的属性名。
第二次尝试调整为直接将实例作为self传入抽象方法：

def run_any_interface_method(func: Callable):
    a = A()
    func(a)
    
    b = B()
    func(b)

run_any_interface_method(SomeInterface.foo)

该写法运行不会报错，但调用的是父类的抽象空方法，不会执行子类的实现逻辑，没有预期输出。

可行解决方案 #

方案1：使用operator.methodcaller（提问者采用的方案） #

通过methodcaller根据方法名生成可调用对象，传入实例时会自动调用实例上对应名称的绑定方法，正确触发子类实现：

from operator import methodcaller
from typing import Callable

def run_any_interface_method(func: Callable):
    func = methodcaller(func.__name__)
    a = A()
    func(a)

    b = B()
    func(b)

run_any_interface_method(SomeInterface.foo)

运行后输出符合预期：

A does foo like this
B does foo like this

方案2：使用getattr动态获取实例方法 #

不需要导入额外模块，直接通过方法名从实例中获取绑定方法再调用，效果和方案1一致：

from typing import Callable

def run_any_interface_method(func: Callable):
    method_name = func.__name__
    a = A()
    getattr(a, method_name)()
    
    b = B()
    getattr(b, method_name)()

run_any_interface_method(SomeInterface.foo)

扩展优化：自动获取所有接口实现类 #

如果实现类数量较多，可以通过__subclasses__方法自动获取SomeInterface的所有直接子类，不需要手动逐个实例化：

from operator import methodcaller
from typing import Callable

def run_any_interface_method(func: Callable):
    caller = methodcaller(func.__name__)
    # 遍历所有接口实现类
    for impl_cls in SomeInterface.__subclasses__():
        instance = impl_cls()
        caller(instance)

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