Python中如何定义参数数据类型以限制不匹配的非法数据输入

为什么加了类型注解还是不生效 #

Python属于动态类型语言，你写的参数类型注解（参数后加:类型的写法）默认仅为静态提示信息，仅供给IDE、mypy这类静态类型检查工具做开发阶段的代码分析使用，Python解释器运行代码时不会对这些注解做校验，所以哪怕传入的参数类型不符合预期，程序也能正常运行。

实现运行时类型校验的常用方案 #

方案1：手动在构造方法中添加校验逻辑 #

不需要依赖第三方库，原生实现，灵活度最高，可以自定义校验规则和报错信息：

class Checking(BankAccount):
    def __init__(self, acc_number: int, acc_holder: str, acc_balance: float):
        # 逐个校验参数类型
        if not isinstance(acc_number, int):
            raise TypeError(f"acc_number需要传入int类型，实际收到{type(acc_number).__name__}类型")
        if not isinstance(acc_holder, str):
            raise TypeError(f"acc_holder需要传入str类型，实际收到{type(acc_holder).__name__}类型")
        if not isinstance(acc_balance, float):
            # 如果需要支持int自动转float，可以打开下面两行注释
            # if isinstance(acc_balance, int):
            #     acc_balance = float(acc_balance)
            # else:
            raise TypeError(f"acc_balance需要传入float类型，实际收到{type(acc_balance).__name__}类型")
        
        self.acc_num = acc_number
        self.acc_holder = acc_holder
        self.acc_balance = acc_balance

当传入不符合类型要求的参数时，会直接抛出TypeError终止运行，避免错误参数传入后续逻辑。

方案2：使用pydantic库实现自动校验 #

如果不想手写大量校验逻辑，可以使用第三方库pydantic，它会自动根据你写的类型注解做运行时校验，还支持合理的自动类型转换：
首先安装依赖：pip install pydantic
修改代码如下：

from pydantic import BaseModel

class Checking(BaseModel, BankAccount):
    # 直接在类下定义属性和对应类型注解，无需手动写__init__方法
    acc_number: int
    acc_holder: str
    acc_balance: float

# 示例：传入正确参数
random = Checking(acc_number=84829, acc_holder="Roger", acc_balance=637.23)
# 示例：如果传入acc_balance为"a637.23"这类不符合类型的参数，运行时会自动抛出校验异常

方案3：开发阶段用静态检查工具提前发现问题 #

如果不需要运行时报错，只想在开发阶段就排查出类型错误，可以安装mypy工具：pip install mypy
写完代码后执行mypy 你的代码文件名.py，它会自动扫描出所有类型不匹配的问题，不需要修改运行时代码就能提前发现bug。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Aman