Comprensione dell'astrazione: come funziona l'astrazione in Python?

Python è uno dei linguaggi di programmazione più ampiamente utilizzati. Python ha reso semplice per gli utenti programmare in modo più efficiente con l'aiuto dell'astrazione. Questo concetto mantiene gli utenti concentrati solo sulle informazioni essenziali e nasconde i dettagli superflui.

Cos'è l'astrazione in Python?

L'astrazione è definita come un concetto fondamentale della programmazione orientata agli oggetti. Ti assiste nell'incapsulare i dati di implementazione di una classe dai suoi utenti. L'astrazione in Python ti aiuta a interagire con una classe senza comprenderne il funzionamento interno.Si ottiene con l'uso di interfacce e classi astratte.

L'astrazione in Python si riferisce inoltre alla gestione della complessità nascondendo le informazioni non necessarie all'utente.Quindi, la codifica è semplificata. L'utente interagisce semplicemente con l'implementazione fondamentale di classi e funzioni; il funzionamento interno rimane nascosto.

In sostanza, l'utente conosce solo lo scopo della funzione; non sanno come si realizza. Si noti che un abstract non può essere istanziato, cioè non possiamo creare oggetti per la classe astratta. Rende il tuo codice più estensibile, leggibile e gestibile. Inoltre, evita duplicazioni. Concentrarsi solo sul concetto principale può aiutare a migliorare l'efficienza del lavoro.

Come funziona l'astrazione in Python?

Il ruolo chiave dell'astrazione è nascondere il funzionamento interno del codice. Le interazioni vengono realizzate con gli utenti tramite l'implementazione di base. Il concetto di astrazione in Python funziona utilizzando classi e metodi astratti.

La classe astratta è definita come una classe menzionata nel codice che ha metodi astratti. I metodi astratti non hanno alcuna implementazione; tutte le implementazioni vengono eseguite all'interno delle sottoclassi.

Python utilizza definizioni di metodi self-variable durante l'inizializzazione di una variabile. Un metodo di classe fornisce informazioni sulla classe. Questo metodo deve dichiarare self come parametro per definire un metodo istantaneo.

Puoi facilmente comprendere il funzionamentodell'astrazione dei dati in Python attraverso uno scenario reale.Quando fai acquisti online, acquisti o aggiungi prodotti al carrello e poi li paghi. Tuttavia, quando si fa clic sulle opzioni disponibili, esse eseguono internamente diverse funzioni la cui implementazione non è disponibile per l'utente. L'utente può vedere solo la vista richiesta. È qui che opera un'astrazione cercando il vantaggio della classificazione gerarchica, ovvero i moduli complessi sono frammentati in pezzi gestibili.

Importanza dell'astrazione in Python

Ecco come l'astrazione afferma il suo significato in diverse funzioni in Python per semplificare le esecuzioni di programmazione con il linguaggio pertinente.

• L'astrazione in Python aiuta a nascondere la classe/i dati/il processo irrilevanti e quindi diminuisce la complessità della codifica.
• Migliora l'efficienza dell'applicazione.
• L'astrazione in Python consente agli utenti di creare funzioni scalabili e flessibili che sono facili da adattare.

Classi base di astrazione

In Python, una classe base astratta si riferisce al programma applicativo comune dell'interfaccia per più sottoclassi. In termini più semplici, funziona come modello per altre classi. La terza parte può usarlo per beneficiare delle implementazioni come con i plugin.

Definendo classi di base astratte, è possibile sviluppare un'API (Application Programming Interface) comune per varie sottoclassi. È utile quando si lavora in grandi team in modo tale che non è necessario ricordare tutte le classi. Inoltre, terze parti non devono fornire tutte le lezioni della biblioteca.

Puoi utilizzare questa funzione di astrazione dei dati in Python se lavori con un'enorme base di codice e trovi difficile ricordare tutte le classi.

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La funzionalità delle classi astratte

A differenza di altri linguaggi di programmazione di alto livello, Python non fornisce una propria classe astratta. Puoi usare il metodo ABC di Python, che offre la base e gli strumenti essenziali per definire le classi base astratte (ABC). In sostanza, l'ABC fornisce la funzionalità delle sottoclassi virtuali. Sono classi che non ereditano proprietà da una classe e possono comunque essere identificate da

isinstance() e issubclass().

Il seguente modulo ti aiuta a sviluppare il tuo ABC.

da abc import ABC

classe MyABC(ABC):

passaggio

Come accennato in precedenza, il modulo ABC offre la metaclasse, ovvero ABCMeta, che definisce la definizione degli ABC, e una classe helper ABC per definire gli ABC utilizzando l'ereditarietà.Inoltre, il modulo ABC offre il decoratore@abstractmethod per rappresentare metodi astratti.ABC è definito in modo tale che la parola chiave@abstractmethod decori i metodi astratti all'interno della classe base quando vengono creati.Inoltre, i metodi concreti sono rappresentati come implementazioni della classe base.

La seguenteastrazione nell'esempio di Python ti aiuta a comprendere meglio la funzionalità delle classi astratte.

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da abc import ABC, metodo astratto

classe Oggetto(ABC):

punteggio def (self):

passaggio

classe inglese (Materia):

punteggio def (self):

print("Il punteggio è 80")

classe Matematica (Materia):

punteggio def (self):

print("Il punteggio è 75")

classe Scienze (Materia):

punteggio def (auto):

print("Il punteggio è 85")

classe Letteratura (Materia):

punteggio def (self):

print("Il punteggio è 70")

e= inglese()

e.punteggio()

m = Matematica()

m.punteggio()

s = Scienza()

s.punteggio()

l = Letteratura()

l.punteggio()

Produzione:

Il voto è 80

Il punteggio è 75

Il punteggio è 85

Il voto è 70

Comprendiamo l'implementazione del codice precedente.

Abbiamo importato il modulo ABC per creare la classe base astratta. La classe Subject eredita la classe ABC e viene definito un metodo astratto, "score()" .Successivamente, abbiamo ereditato la classe base da varie sottoclassi e implementato il metodo astratto in modo univoco. Gli oggetti (qui, i nomi dei soggetti) vengono creati per chiamare il metodo astratto. Infine, viene fornito come output il punteggio di ogni materia.

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Esempio di astrazione in Python: applicazioni del mondo reale

1. Raschiamento web

Una delle migliori applicazioni reali di Python è il web scraping. Indica lo scraping di un'enorme quantità di dati da parte delle aziende per recuperare le informazioni sui clienti e prendere decisioni convenienti. Il concetto di astrazione mostra solo le informazioni richieste e quindi aiuta le aziende ad accedere facilmente ai dati dei clienti. Inoltre, nella programmazione Python vengono utilizzati strumenti come Selenium, PythonRequest e MechanicalSoup per sviluppare applicazioni di web scraping.

2. Apprendimento automatico e intelligenza artificiale

Possiamo considerare l'astrazione nell'esempio di Python nel dominio Machine learning e AI.La facilità di codifica e la facilità di comprensione del concetto di astrazione aiutano Python a gestire i complessi calcoli richiesti per sviluppare modelli di machine learning. Le librerie Python come Pandas, Keras, NumPy e altre sono utili per le applicazioni di machine learning. Inoltre, il concetto di astrazione di Python viene utilizzato in varie soluzioni AI come il riconoscimento delle immagini, il calcolo avanzato, l'elaborazione dei dati, ecc.

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3. GUI del desktop

Python è un linguaggio di programmazione open source, facile da imparare, indipendente dalla piattaforma e stabile. Questi aspetti rendono Python adatto alla creazione di GUI desktop. Gli strumenti come PyGUI, PyQt e WxPython sono ampiamente utilizzati per sviluppare in modo efficiente GUI di alta qualità.

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4. Cucinare

Se vuoi riscaldare il tuo pasto in un forno a microonde, potresti voler premere alcuni pulsanti per impostare il timer e altre funzioni. Di conseguenza, ottieni un pasto caldo e gustoso. Il funzionamento interno e i dettagli del microonde ti sono nascosti. È possibile accedere solo alla funzionalità esterna per personalizzare il tempo e il processo di cottura.

Porta via

L'astrazione in Python semplifica il processo di gestione della complessità distribuendoli in parti più piccole.È possibile utilizzare le parti più piccole nei programmi o nei progetti software senza capire come funzionano. Questo concetto aiuta i programmatori a ridurre i processi complessi, migliorando l'efficienza nel loro lavoro.

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