Python 3.10+ 推荐用 T | None,兼容旧版本(≤3.9)必须用 Optional[T];混用会导致语法错误;函数参数默认为 None 时类型必须显式包含 None。

什么时候该用 Optional[T] 而不是 T | None
Python 3.10+ 支持联合类型语法 T | None,但它和 Optional[T] 并不完全等价。类型检查器(如 mypy)对二者处理一致,但实际运行时 Optional[T] 是 Union[T, None] 的别名,而 T | None 是 PEP 604 引入的新语法,需 Python ≥ 3.10 才能解析——如果项目还要支持 3.9 或更早版本,必须用 Optional[T]。
常见错误是混用导致 CI 失败:比如在 3.9 环境下写 def f(x: str | None) -> int:,会直接报 SyntaxError: invalid syntax。mypy 本身不报错,但解释器过不去。
- 团队用 Python 3.10+ 且不兼容旧版本 → 可统一用
T | None,更简洁 - 需要支持 3.9 或打包成 wheel 分发 → 坚持用
Optional[T] - 函数参数带默认值为
None时,类型提示必须显式包含None,否则类型检查器无法推断可为空,例如:def load_config(path: str | None = None) -> dict:
Any 和 Union 混用引发的类型擦除问题
Any 是类型系统的“逃生舱”,一旦引入,后续所有操作都会失去类型约束;而 Union[A, B] 是明确的有限集合。但很多人误以为 Union[str, int, Any] 还能保留前两项的约束,其实不然——mypy 会直接将整个类型退化为 Any。
典型场景:写一个通用日志函数,想支持任意类型输入,又希望字符串和数字有特殊处理逻辑:
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def log_value(val: Any) -> None:
if isinstance(val, str):
print(f"[str] {val}")
elif isinstance(val, int):
print(f"[int] {val}")这段代码类型安全,但如果你改成 val: Union[str, int, Any],mypy 就不再强制你写 isinstance 检查,因为 Any 已经覆盖一切。
- 避免在
Union中混入Any;真要泛型,用object或定义协议(Protocol) - 临时绕过检查请用
# type: ignore,而不是塞Any进联合类型 -
Union成员超过 5 个时考虑是否设计失当——可能是该拆成多个函数或引入枚举/数据类
泛型类里如何正确标注 self 返回类型
在自定义泛型类中,如果方法返回 self(比如链式调用),直接写 -> Self 最清晰,但要注意:Python 3.11+ 才原生支持 Self,3.10 需导入 from typing import Self,3.9 及更早必须用字符串字面量 -> "MyClass[T]" 或 -> "Self"(后者仅在 mypy ≥ 0.990 后支持)。
错误示例(3.9 环境):def add(self, x: T) -> Self: → NameError: name 'Self' is not defined
- 跨版本兼容写法:
from typing import TYPE_CHECKING+ 字符串注解,例如:def add(self, x: T) -> "Stack[T]": - 若用 mypy,推荐升级到 1.0+ 并启用
--enable-error-code operator,它能捕获self类型未标注导致的链式调用失败 - 不要用
-> MyClass(没泛型参数),这会导致类型信息丢失,下游无法感知T的具体类型
运行时类型检查(isinstance)与类型提示不一致的坑
类型提示只是静态契约,isinstance 是运行时行为。两者不一致时,mypy 不会报错,但逻辑可能崩在运行时。最典型的是用 Union[list, tuple] 提示,却只检查 isinstance(x, list),漏掉 tuple 分支。
另一个高危点:自定义类继承内置类型(如 class MyList(list): ...),类型提示写 List[int],但运行时 isinstance(x, list) 为 True,isinstance(x, List) 却为 False(因为 List 是抽象类型,不能直接实例化或用于 isinstance)。
- 运行时判断优先用具体类型(
list,dict),而非泛型别名(List,Dict) - 需要兼容多种序列类型时,用
collections.abc.Sequence替代Union[list, tuple, str],既准确又支持isinstance - 若函数接受
Union[A, B],所有分支必须被isinstance或match覆盖,否则 mypy 会警告Match incomplete(开启--warn-unreachable)
类型提示不是装饰,是接口契约。最难的从来不是写对语法,而是让类型系统真正反映运行时行为——尤其当涉及泛型、继承、动态构造和第三方库交互时,类型检查器看到的和实际执行的,常常隔着一层没写出来的隐含假设。










