详解Python中abstractmethod()的功能和作用

在Python中，abstractmethod()是一个装饰器函数，可以用来定义抽象方法和抽象类。抽象方法是一种只有方法声明没有具体实现的方法，它需要在子类中被重写实现。而抽象类是包含一个或多个抽象方法的类，它不能直接实例化，只能被子类继承。

abstractmethod()的功能和作用有以下几点：

1. 定义抽象方法：abstractmethod()装饰器可以用来标记一个方法为抽象方法。抽象方法是由抽象类声明而没有具体实现的方法。在抽象类中定义抽象方法时，需要使用abstractmethod()装饰器来修饰该方法。

2. 强制要求子类实现抽象方法：抽象类的子类必须实现抽象类中定义的抽象方法，否则会在子类中引发错误。使用abstractmethod()装饰器可以确保子类实现了抽象方法，从而满足了抽象类的约束。

3. 防止抽象类被实例化：抽象类是不允许直接实例化的，它只能被用作基类来派生其他类。通过在抽象类中定义抽象方法并使用abstractmethod()装饰器来修饰，可以让抽象类变得不可实例化。

下面是一个使用abstractmethod()的例子：

from abc import ABC, abstractmethod

class Shape(ABC):
    @abstractmethod
    def area(self):
        pass
    
class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
    
    def area(self):
        return self.width * self.height
    
class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius
    
    def area(self):
        return 3.14 * self.radius * self.radius

# 创建抽象类的实例会引发错误
# shape = Shape()

rectangle = Rectangle(5, 10)
circle = Circle(3)

print(rectangle.area())  # 输出：50
print(circle.area())  # 输出：28.26

上面的例子中定义了一个抽象类Shape，并在其中定义了一个抽象方法area()。这个抽象类不允许直接实例化。然后定义了两个子类Rectangle和Circle，分别实现了父类中的抽象方法area()。在子类中强制要求实现了父类的抽象方法后，就可以实例化子类对象，并调用其area()方法计算面积。

通过abstractmethod()装饰器，我们可以清晰地看到Shape类是一个抽象类，Rectangle和Circle类是它的子类，并且都实现了抽象方法area()。同时，由于抽象类Shape不能直接实例化，所以创建Shape对象会引发错误。