Abstraktion verstehen: Wie funktioniert Abstraktion in Python?

Python ist eine der am weitesten verbreiteten Programmiersprachen. Python hat es Benutzern einfach gemacht, mit Hilfe der Abstraktion effizienter zu programmieren. Dieses Konzept konzentriert die Benutzer nur auf die wesentlichen Informationen und hält die überflüssigen Details verborgen.

Was ist Abstraktion in Python?

Abstraktion wird als Kernkonzept der objektorientierten Programmierung definiert. Es unterstützt Sie dabei, die Implementierungsdaten einer Klasse von ihren Benutzern zu kapseln. DieAbstraktion in Python hilft Ihnen, mit einer Klasse zu interagieren, ohne ihre interne Funktionsweise zu verstehen.Dies wird durch die Verwendung abstrakter Schnittstellen und Klassen erreicht.

DieAbstraktion in Python bezieht sich ferner auf das Management von Komplexität, indem nicht benötigte Informationen vor dem Benutzer verborgen werden.Daher wird die Codierung vereinfacht. Der Benutzer interagiert lediglich mit der grundlegenden Implementierung von Klassen und Funktionen; das Innenleben bleibt verborgen.

Der Benutzer kennt im Wesentlichen nur den Zweck der Funktion; Sie wissen nicht, wie es funktioniert. Beachten Sie, dass eine Zusammenfassung nicht instanziiert werden kann, dh wir können keine Objekte für die abstrakte Klasse erstellen. Es macht Ihren Code erweiterbarer, lesbarer und wartbarer. Außerdem vermeidet es Doppelarbeit. Wenn Sie sich nur auf das Hauptkonzept konzentrieren, können Sie Ihre Arbeitseffizienz verbessern.

Wie funktioniert Abstraktion in Python?

Die Schlüsselrolle der Abstraktion besteht darin, die interne Funktionsweise des Codes zu verbergen. Die Interaktionen mit den Benutzern werden über die Basisimplementierung durchgeführt. Das Abstraktionskonzept in Python funktioniert mit abstrakten Klassen und Methoden.

Die abstrakte Klasse ist als eine im Code erwähnte Klasse mit abstrakten Methoden definiert. Die abstrakten Methoden haben keine Implementierung; alle Implementierungen werden innerhalb der Unterklassen durchgeführt.

Python verwendet selbstvariable Methodendefinitionen beim Initialisieren einer Variablen. Eine Klassenmethode liefert Informationen über die Klasse. Diese Methode muss self als Parameter deklarieren, um eine Instant-Methode zu definieren.

Sie können die Funktionsweise derDatenabstraktion in Python anhand eines realen Szenarios leicht verstehen.Wenn Sie online einkaufen, kaufen oder legen Sie Produkte in den Warenkorb und bezahlen diese dann. Wenn Sie jedoch auf die verfügbaren Optionen klicken, führen sie intern mehrere Funktionen aus, deren Implementierung für den Benutzer nicht verfügbar ist. Der Benutzer kann nur die gewünschte Ansicht sehen. Hier arbeitet eine Abstraktion, indem sie den Vorteil der hierarchischen Klassifikation sucht, dh komplexe Module werden in überschaubare Teile fragmentiert.

Bedeutung der Abstraktion in Python

Hier erfahren Sie, wie die Abstraktion ihre Bedeutung über verschiedene Funktionen in Python geltend macht, um Programmierläufe mit der entsprechenden Sprache zu vereinfachen.

• DieAbstraktion in Python hilft, die irrelevanten Klassen/Daten/Prozesse zu verbergen und verringert somit die Codierungskomplexität.
• Es verbessert die Anwendungseffizienz.
• Die Abstraktion in Python ermöglicht es Benutzern, skalierbare und flexible Funktionen zu erstellen, die einfach anzupassen sind.

Abstraktionsbasisklassen

In Python bezieht sich eine abstrakte Basisklasse auf das gemeinsame Anwendungsprogramm der Schnittstelle für mehrere Unterklassen. Einfacher ausgedrückt funktioniert es als Blaupause für andere Klassen. Der Drittanbieter kann damit wie bei Plugins von den Implementierungen profitieren.

Durch die Definition abstrakter Basisklassen können Sie eine gemeinsame Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) für verschiedene Unterklassen entwickeln. Es ist vorteilhaft, wenn Sie in großen Teams arbeiten, sodass Sie sich nicht alle Klassen merken müssen. Außerdem müssen nicht alle Lehrveranstaltungen in der Bibliothek von Dritten erbracht werden.

Sie können diese Funktion der Datenabstraktion in Python verwenden , wenn Sie mit einer riesigen Codebasis arbeiten und Schwierigkeiten haben, sich alle Klassen zu merken.

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Die Funktionalität abstrakter Klassen

Im Gegensatz zu anderen höheren Programmiersprachen bietet Python keine eigene abstrakte Klasse. Sie können die ABC-Methode von Python verwenden, die die Basis und die wesentlichen Werkzeuge zum Definieren der Abstract Base Classes (ABC) bietet. ABCs bietet im Wesentlichen die Funktion virtueller Unterklassen. Sie sind Klassen, die keine Eigenschaft von einer Klasse erben und dennoch identifiziert werden können

isinstance() und issubclass().

Das folgende Modul hilft Ihnen, Ihr eigenes ABC zu entwickeln.

von abc importieren ABC

Klasse MyABC(ABC):

passieren

Wie oben erwähnt, bietet das ABC-Modul die Metaklasse, dh ABCMeta, die das Definieren von ABCs definiert, und eine Hilfsklasse ABC, um ABCs unter Verwendung von Vererbung zu definieren.Darüber hinaus bietet das ABC-Modul den@abstractmethod- Dekorator zur Darstellung abstrakter Methoden.ABC ist so definiert, dass das Schlüsselwort@abstractmethod die abstrakten Methoden innerhalb der Basisklasse schmückt, wenn sie erstellt werden.Darüber hinaus werden die konkreten Methoden als Implementierungen der Basisklasse dargestellt.

Das folgendeBeispiel für eine Abstraktion in Python hilft Ihnen, die Funktionsweise abstrakter Klassen besser zu verstehen.

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aus abc Import ABC, abstrakte Methode

Klasse Fach (ABC):

Def-Punktzahl (selbst):

passieren

Klasse Englisch (Fach):

Def-Punktzahl (selbst):

print("Die Punktzahl ist 80")

Klasse Mathematik (Fach):

Def-Punktzahl (selbst):

print("Die Punktzahl ist 75")

Klasse Naturwissenschaften (Fach):

Def-Punktzahl (selbst):

print("Die Punktzahl ist 85")

Klasse Literatur (Fach):

Def-Punktzahl (selbst):

print("Die Punktzahl ist 70")

e= Englisch()

e.score()

m = Mathematik()

m.score()

s = Wissenschaft()

s.score()

l = Literatur()

l.score()

Ausgang:

Die Punktzahl beträgt 80

Die Punktzahl beträgt 75

Die Punktzahl beträgt 85

Die Punktzahl beträgt 70

Lassen Sie uns die Implementierung des obigen Codes verstehen.

Wir haben das ABC-Modul importiert, um die abstrakte Basisklasse zu erstellen. Die Subject-Klasse erbt die ABC-Klasse, und eine abstrakte Methode, „score()“, wird definiert.Als nächstes haben wir die Basisklasse von verschiedenen Unterklassen geerbt und die abstrakte Methode eindeutig implementiert. Die Objekte (hier die Subjektnamen) werden erstellt, um die abstrakte Methode aufzurufen. Schließlich wird die Punktzahl jedes Fachs als Ausgabe bereitgestellt.

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Abstraktion in Python Beispiel: Reale Anwendungen

1. Web-Scraping

Eine der besten realen Anwendungen von Python ist das Web Scraping. Es deutet darauf hin, dass Unternehmen eine riesige Datenmenge kratzen, um Kundeninformationen abzurufen und kostengünstige Entscheidungen zu treffen. Das Abstraktionskonzept zeigt nur die benötigten Informationen an und hilft Unternehmen so, einfach auf Kundendaten zuzugreifen. Darüber hinaus werden Tools wie Selenium, PythonRequest und MechanicalSoup in der Python-Programmierung verwendet, um Web-Scraping-Anwendungen zu entwickeln.

2. Maschinelles Lernen und KI

Wir können dieAbstraktion im Python-Beispiel im Bereich des maschinellen Lernens und der KI betrachten .Die einfache Codierung und das einfache Verständnis des Abstraktionskonzepts helfen Python, die komplexen Berechnungen zu bewältigen, die für die Entwicklung von Modellen für maschinelles Lernen erforderlich sind. Python-Bibliotheken wie Pandas, Keras, NumPy und andere sind hilfreich für Anwendungen des maschinellen Lernens. Darüber hinaus wird das Abstraktionskonzept von Python in verschiedenen KI-Lösungen wie Bilderkennung, Advanced Computing, Datenverarbeitung usw. verwendet.

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3. Desktop-GUI

Python ist eine quelloffene, leicht zu erlernende, plattformunabhängige und stabile Programmiersprache. Diese Aspekte machen Python für die Erstellung von Desktop-GUIs geeignet. Die Tools wie PyGUI, PyQt und WxPython werden ausgiebig für die effiziente Entwicklung hochwertiger GUIs verwendet.

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4. Kochen

Wenn Sie Ihre Mahlzeit in einer Mikrowelle erhitzen möchten, möchten Sie möglicherweise bestimmte Tasten drücken, um den Timer und andere Funktionen einzustellen. Folglich erhalten Sie eine warme und schmackhafte Mahlzeit. Das Innenleben und die Details der Mikrowelle bleiben Ihnen verborgen. Sie können nur auf die externe Funktionalität zugreifen, um die Garzeit und den Prozess anzupassen.

Wegbringen

DieAbstraktion in Python vereinfacht den Prozess der Handhabung von Komplexität, indem sie in kleinere Teile verteilt wird.Sie können die kleineren Teile in den Softwareprogrammen oder Projekten verwenden, ohne zu verstehen, wie sie funktionieren. Dieses Konzept hilft Programmierern, komplexe Prozesse zu reduzieren und die Effizienz ihrer gesamten Arbeit zu steigern.

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