# `collections.abc` — Classes Base Abstratas para Contêineres

Novo na versão 3.3: Anteriormente, esse módulo fazia parte do módulo `collections`.

Código-fonte: Lib/_collections_abc.py

Esse módulo fornece classes base abstratas que podem ser usadas para testar se uma classe fornece uma interface específica; por exemplo, se é hasheável ou se é um mapeamento.

Um teste `issubclass()` ou `isinstance()` para uma interface funciona em uma das três formas.

1) A newly written class can inherit directly from one of the abstract base classes. The class must supply the required abstract methods. The remaining mixin methods come from inheritance and can be overridden if desired. Other methods may be added as needed:

    class C(Sequence):                      # Direct inheritance
        def __init__(self): ...             # Extra method not required by the ABC
        def __getitem__(self, index):  ...  # Required abstract method
        def __len__(self):  ...             # Required abstract method
        def count(self, value): ...         # Optionally override a mixin method

    >>> issubclass(C, Sequence)
    True
    >>> isinstance(C(), Sequence)
    True

2) Existing classes and built-in classes can be registered as “virtual subclasses” of the ABCs. Those classes should define the full API including all of the abstract methods and all of the mixin methods. This lets users rely on `issubclass()` or `isinstance()` tests to determine whether the full interface is supported. The exception to this rule is for methods that are automatically inferred from the rest of the API:

    class D:                                 # No inheritance
        def __init__(self): ...              # Extra method not required by the ABC
        def __getitem__(self, index):  ...   # Abstract method
        def __len__(self):  ...              # Abstract method
        def count(self, value): ...          # Mixin method
        def index(self, value): ...          # Mixin method

    Sequence.register(D)                     # Register instead of inherit

    >>> issubclass(D, Sequence)
    True
    >>> isinstance(D(), Sequence)
    True

Neste exemplo, a classe `D` não precisa definir `__contains__`, `__iter__` e `__reversed__` porque o operador in, a lógica iteration e a função `reversed()` retornam automaticamente para o uso de `__getitem__` e `__len__`.

3) Some simple interfaces are directly recognizable by the presence of the required methods (unless those methods have been set to `None`):

    class E:
        def __iter__(self): ...
        def __next__(self): ...

    >>> issubclass(E, Iterable)
    True
    >>> isinstance(E(), Iterable)
    True

Interfaces complexas não oferecem suporte a esta última técnica porque uma interface é mais do que apenas a presença de nomes de métodos. Interfaces especificam semântica e relacionamentos entre métodos que não podem ser inferidos somente da presença de nomes de métodos específicos. Por exemplo, saber que uma classe fornece `__getitem__`, `__len__` e `__iter__` é insuficiente para distinguir uma `Sequence` de uma `Mapping`.

Novo na versão 3.9: Essas classes abstratas agora oferecem suporte a `[]`. Veja Tipo Generic Alias e PEP 585.

## Classes Base Abstratas de Coleções

O módulo de coleções oferece o seguinte ABCs:

ABC | Herda de | Métodos abstratos | Métodos mixin
--- | --- | --- | ---
`Container` [1] |  | `__contains__` |
`Hashable` [1] |  | `__hash__` |
`Iterable` [1] [2] |  | `__iter__` |
`Iterator` [1] | `Iterable` | `__next__` | `__iter__`
`Reversible` [1] | `Iterable` | `__reversed__` |
`Generator` [1] | `Iterator` | `send`, `throw` | `close`, `__iter__`, `__next__`
`Sized` [1] |  | `__len__` |
`Callable` [1] |  | `__call__` |
`Collection` [1] | `Sized`, `Iterable`, `Container` | `__contains__`, `__iter__`, `__len__` |
`Sequence` | `Reversible`, `Collection` | `__getitem__`, `__len__` | `__contains__`, `__iter__`, `__reversed__`, `index`, and `count`
`MutableSequence` | `Sequence` | `__getitem__`, `__setitem__`, `__delitem__`, `__len__`, `insert` | Herdados métodos de `Sequence` e `append`, `clear`, `reverse`, `extend`, `pop`, `remove` e `__iadd__`
`ByteString` | `Sequence` | `__getitem__`, `__len__` | Herdados métodos de `Sequence`
`Set` | `Collection` | `__contains__`, `__iter__`, `__len__` | `__le__`, `__lt__`, `__eq__`, `__ne__`, `__gt__`, `__ge__`, `__and__`, `__or__`, `__sub__`, `__xor__`, e `isdisjoint`
`MutableSet` | `Set` | `__contains__`, `__iter__`, `__len__`, `add`, `discard` | Herdado `Set` métodos e `clear`, `pop`, `remove`, `__ior__`, `__iand__`, `__ixor__`, e `__isub__`
`Mapping` | `Collection` | `__getitem__`, `__iter__`, `__len__` | `__contains__`, `keys`, `items`, `values`, `get`, `__eq__`, e `__ne__`
`MutableMapping` | `Mapping` | `__getitem__`, `__setitem__`, `__delitem__`, `__iter__`, `__len__` | Herdado `Mapping` métodos e `pop`, `popitem`, `clear`, `update`, e `setdefault`
`MappingView` | `Sized` |  | `__len__`
`ItemsView` | `MappingView`, `Set` |  | `__contains__`, `__iter__`
`KeysView` | `MappingView`, `Set` |  | `__contains__`, `__iter__`
`ValuesView` | `MappingView`, `Collection` |  | `__contains__`, `__iter__`
`Awaitable` [1] |  | `__await__` |
`Coroutine` [1] | `Awaitable` | `send`, `throw` | `close`
`AsyncIterable` [1] |  | `__aiter__` |
`AsyncIterator` [1] | `AsyncIterable` | `__anext__` | `__aiter__`
`AsyncGenerator` [1] | `AsyncIterator` | `asend`, `athrow` | `aclose`, `__aiter__`, `__anext__`

Notas de rodapé

[1] (1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14)

Essas ABCs substituem `__subclasshook__()` para dar suporte ao teste de uma interface verificando se os métodos necessários estão presentes e não foram definidos como `None`. Isso só funciona para interfaces simples. Interfaces mais complexas exigem registro ou subclassificação direta.

[2]

A verificação `isinstance(obj, Iterable)` detecta classes que são registradas como `Iterable` ou que possuem um método `__iter__()`, mas que não detecta classes que iteram com o método `__getitem__()`. A única maneira confiável de determinar se um objeto é iterável é chamar `iter(obj)`.

## Classes Base Abstrata de Coleções – Descrições Detalhadas

class collections.abc.Container

  ABC para classes que fornecem o método `__contains__()`.

class collections.abc.Hashable

  ABC para classes que fornecem o método `__hash__()`.

class collections.abc.Sized

  ABC para classes que fornecem o método `__len__()`.

class collections.abc.Callable

  ABC para classes que fornecem o método `__call__()`.

class collections.abc.Iterable

  ABC para classes que fornecem o método `__iter__()`.

  A verificação `isinstance(obj, Iterable)` detecta classes que são registradas como `Iterable` ou que possuem um método `__iter__()`, mas que não detecta classes que iteram com o método `__getitem__()`. A única maneira confiável de determinar se um objeto é iterável é chamar `iter(obj)`.

class collections.abc.Collection

  ABC para classes de contêiner iterável de tamanho.

  Novo na versão 3.6.

class collections.abc.Iterator

  ABC para classes que fornecem os métodos `__iter__()` e métodos `__next__()`. Veja também a definição de iterator.

class collections.abc.Reversible

  ABC para classes iteráveis que também fornecem o método `__reversed__()`.

  Novo na versão 3.6.

class collections.abc.Generator

  ABC para classes geradores que implementam o protocolo definido em PEP 342 que estende os iteradores com os métodos `send()`, `throw()` e `close()`.

  Novo na versão 3.5.

class collections.abc.Sequence
class collections.abc.MutableSequence
class collections.abc.ByteString

  ABCs para sequências somente de leitura e mutáveis.

  Nota de implementação: Alguns dos métodos mixin, como `__iter__()`, `__reversed__()` e `index()`, fazem chamadas repetidas para o método subjacente `__getitem__()`. Consequentemente, se `__getitem__()` for implementado com velocidade de acesso constante, os métodos mixin terão desempenho linear; no entanto se o método subjacente for linear (como seria com uma lista encadeada), os mixins terão desempenho quadrático e provavelmente precisará ser substituído.

  Alterado na versão 3.5: O método index() adicionou suporte para os argumentos stop e start.

class collections.abc.Set
class collections.abc.MutableSet

  ABCs para conjuntos somente leitura e mutáveis.

class collections.abc.Mapping
class collections.abc.MutableMapping

  ABCs para somente leitura e mutável mappings.

class collections.abc.MappingView
class collections.abc.ItemsView
class collections.abc.KeysView
class collections.abc.ValuesView

  ABCs para mapeamento, itens, chaves e valores views.

class collections.abc.Awaitable

  ABC para objetos aguardáveis, que podem ser usados em expressões de `await`. Implementações personalizadas devem fornecer o método `__await__()`.

  Objetos e instâncias de corrotina da ABC `Coroutine` são todas instâncias dessa ABC.

  Nota

  No CPython, as corrotinas baseados em gerador (geradores decorados com `@types.coroutine`) são aguardáveis, embora não possuam o método `__await__()`. Usar `isinstance(gencoro, Awaitable)` para eles retornará `False`. Use `inspect.isawaitable()` para detectá-los.

  Novo na versão 3.5.

class collections.abc.Coroutine

  ABC para classes compatíveis com corrotina. Eles implementam os seguintes métodos, definidos em Objetos corrotina: `send()`, `throw()`, e `close()`. Implementações personalizadas também devem implementar `__await__()`. Todas as instâncias `Coroutine` também são instâncias de `Awaitable`.

  Nota

  No CPython, as corrotinas baseados em gerador (geradores decorados com `@types.coroutine`) são aguardáveis, embora não possuam o método `__await__()`. Usar `isinstance(gencoro, Coroutine)` para eles retornará `False`. Use `inspect.isawaitable()` para detectá-los.

  Novo na versão 3.5.

class collections.abc.AsyncIterable

  ABC para classes que fornecem um método `__aiter__`. Veja também a definição de iterável assíncrono.

  Novo na versão 3.5.

class collections.abc.AsyncIterator

  ABC para classes que fornecem os métodos `__aiter__` e `__anext__`. Veja também a definição de iterador assíncrono.

  Novo na versão 3.5.

class collections.abc.AsyncGenerator

  ABC para classes de gerador assíncrono que implementam o protocolo definido em PEP 525 e PEP 492.

  Novo na versão 3.6.

## Exemplos e receitas

ABCs nos permitem perguntar a classes ou instâncias se elas fornecem funcionalidades específicas, por exemplo:

    size = None
    if isinstance(myvar, collections.abc.Sized):
        size = len(myvar)

Vários ABCs também são também úteis como mixins que facilitam o desenvolvimento de classes que suportam APIs de contêiner. Por exemplo, para escrever uma classe que suporte toda a API `Set` , é necessário fornecer apenas os três métodos abstratos subjacentes: `__contains__()`, `__iter__()`, e `__len__()`. O ABC fornece os métodos restantes, como `__and__()` e `isdisjoint()`:

    class ListBasedSet(collections.abc.Set):
        ''' Alternate set implementation favoring space over speed
            and not requiring the set elements to be hashable. '''
        def __init__(self, iterable):
            self.elements = lst = []
            for value in iterable:
                if value not in lst:
                    lst.append(value)

        def __iter__(self):
            return iter(self.elements)

        def __contains__(self, value):
            return value in self.elements

        def __len__(self):
            return len(self.elements)

    s1 = ListBasedSet('abcdef')
    s2 = ListBasedSet('defghi')
    overlap = s1 & s2            # The __and__() method is supported automatically

Notas sobre o uso de `Set` e `MutableSet` como um mixin:

1. Como algumas operações de conjunto criam novos conjuntos, os métodos de mixin padrão precisam de uma maneira de criar novas instâncias a partir de um iterável. Supõe-se que a classe construtor tenha uma assinatura no formato `ClassName(iterable)`. Essa suposição é fatorada em um `classmethod` interno chamado `_from_iterable()` que chama `cls(iterable)` para produzir um novo conjunto. Se o mixin `Set` estiver sendo usado em uma classe com uma assinatura de construtor diferente, você precisará substituir `_from_iterable()` por um método de classe ou um método regular que possa construir novas instâncias a partir de um argumento iterável.

2. Para substituir as comparações (presumivelmente para velocidade, já que a semântica é fixa), redefina `__le__()` e `__ge__()`, então as outras operações seguirão o exemplo automaticamente.

3. O mixin `Set` fornece um método `_hash()` para calcular um valor de hash para o conjunto; no entanto, `__hash__()` não é definido porque nem todos os conjuntos são hasheáveis ou imutáveis. Para adicionar hasheabilidade em conjuntos usando mixin, herde de ambos `Set()` e `Hashable()`, e então defina `__hash__ = Set._hash`.

Ver também

- OrderedSet receita para um exemplo baseado em `MutableSet`.

- Para mais informações sobre ABCs, consulte o módulo `abc` e PEP 3119.