抽象化を理解する: 抽象化は Python でどのように機能しますか?

Python は、最も広く使用されているプログラミング言語の1 つです。 Python は、抽象化の助けを借りて、ユーザーがより効率的にプログラミングすることを簡単にしました。 このコンセプトにより、ユーザーは重要な情報のみに集中し、余分な詳細は隠されます。

Pythonの抽象化とは何ですか?

抽象化は、オブジェクト指向プログラミングの中心的な概念として定義されています。 クラスの実装データをそのユーザーからカプセル化するのに役立ちます。Python の抽象化は、クラスの内部動作を理解していなくても、クラスと対話するのに役立ちます。これは、抽象インターフェイスとクラスを使用して実現されます。

Python での抽象化とは、不要な情報をユーザーから隠すことで複雑さを管理することです。したがって、コーディングは単純化されます。 ユーザーは、クラスと関数の基本的な実装を操作するだけです。 内部の仕組みは隠されています。

基本的に、ユーザーは関数の目的しか知りません。 彼らはそれがどのように達成されるかを知りません。 抽象はインスタンス化できないことに注意してください。つまり、抽象クラスのオブジェクトを作成することはできません。 これにより、コードの拡張性、可読性、保守性が向上します。 さらに、重複を回避します。 メインコンセプトだけに集中することで、作業効率が向上します。

抽象化は Python でどのように機能しますか?

抽象化の重要な役割は、コードの内部動作を隠すことです。 ユーザーとの対話は、基本的な実装によって実現されます。 Python の抽象化の概念は、抽象クラスとメソッドを使用して機能します。

抽象クラスは、抽象メソッドを持つコードで言及されているクラスとして定義されます。 抽象メソッドには実装がありません。 すべての実装はサブクラス内で実行されます。

Python は、変数の初期化中に自己変数メソッド定義を使用します。 クラス メソッドは、クラスに関する情報を提供します。 このメソッドは、インスタント メソッドを定義するパラメータとして self を宣言する必要があります。

実際のシナリオを通じて、Python でのデータ抽象化の仕組みを簡単に理解できます。オンラインで買い物をするときは、商品を購入するか、カートに追加してから支払います。 ただし、使用可能なオプションをクリックすると、ユーザーが実装できないいくつかの機能が内部的に実行されます。 ユーザーは必要なビューのみを見ることができます。 これは、階層分類の利点を追求することによって抽象化が機能する場所です。つまり、複雑なモジュールが管理しやすい部分に断片化されます。

Python における抽象化の重要性

関連する言語でのプログラミングの実行を簡素化するために、抽象化が Python のさまざまな関数にわたってその重要性を主張する方法を次に示します。

• Python の抽象化は、無関係なクラス/データ/プロセスを隠すのに役立ち、コーディングの複雑さを軽減します。
• アプリケーションの効率が向上します。
• Python の抽象化により、ユーザーは、適応しやすいスケーラブルで柔軟な関数を作成できます。

抽象化基底クラス

Python では、抽象基底クラスとは、複数のサブクラスのインターフェイスの共通ア​​プリケーション プログラムを指します。 簡単に言えば、他のクラスの設計図として機能します。 サードパーティは、プラグインのような実装から利益を得るためにそれを使用できます。

抽象基本クラスを定義することにより、さまざまなサブクラスに共通のアプリケーション プログラミング インターフェイス (API) を開発できます。 すべてのクラスを覚える必要がないように、大規模なチームで作業する場合に役立ちます。 さらに、サードパーティは、ライブラリですべてのクラスを提供する必要はありません。

巨大なコード ベースで作業していて、すべてのクラスを覚えるのが難しい場合は、 Python でデータ抽象化のこの機能を使用できます。

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抽象クラスの機能

他の高級プログラミング言語とは異なり、Python は独自の抽象クラスを提供しません。 抽象基本クラス (ABC) を定義するための基本ツールと必須ツールを提供する Python の ABC メソッドを使用できます。 基本的に、ABC は仮想サブクラスの機能を提供します。 これらは、クラスからプロパティを継承せず、引き続き識別できるクラスです。

isinstance() および issubclass()。

次のモジュールは、独自の ABC を開発するのに役立ちます。

from abc import ABC

クラス MyABC(ABC):

合格

前述のように、ABC モジュールは、ABC の定義を定義するメタクラス、つまりABCMetaと、継承を使用して ABC を定義するヘルパー クラス ABC を提供します。さらに、ABC モジュールは、抽象メソッドを表す@abstractmethodデコレーターを提供します。 ABC は、作成時に@abstractmethodキーワードが基本クラス内の抽象メソッドを装飾するように定義されています。 さらに、具体的なメソッドは基本クラスの実装として表されます。

次のPython の例での抽象化は、抽象クラスの機能をよりよく理解するのに役立ちます。

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from abc import ABC, abstractmethod

クラス科目(ABC):

デフスコア(自己):

合格

クラス英語（サブジェクト）：

デフスコア(自己):

print(“スコアは80点です”)

クラスMaths（件名）：

デフスコア(自己):

print(“スコアは75です”)

クラス科学（件名）：

デフォルトスコア (自己):

print(“スコアは85です”)

クラス文学（主題）：

デフスコア(自己):

print(“スコアは70です”)

e=英語()

e.score()

m = 数学()

m.score()

s = サイエンス()

s.score()

l = 文学()

l.スコア()

出力：

スコアは80

スコアは75です

スコアは85

スコアは70

上記のコードの実装を理解しましょう。

ABC モジュールをインポートして、抽象基本クラスを作成しました。 Subject クラスは ABC クラスを継承し、抽象メソッド「score()」が定義されています。次に、さまざまなサブクラスから基底クラスを継承し、抽象メソッドを独自に実装しました。 オブジェクト (ここではサブジェクト名) は、抽象メソッドを呼び出すために作成されます。 最後に、各科目のスコアが出力として提供されます。

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Python の例での抽象化: 実世界のアプリケーション

1.Webスクレイピング

Python の実世界での最も優れたアプリケーションの 1 つは、Web スクレイピングです。 これは、顧客情報を取得し、費用対効果の高い意思決定を行うために、企業が大量のデータをスクレイピングすることを示しています。 抽象化の概念により、必要な情報のみが表示されるため、企業は顧客データに簡単にアクセスできます。 さらに、Selenium、PythonRequest、MechanicalSoup などのツールは、Python プログラミングで使用され、Web スクレイピング アプリケーションを開発します。

2. 機械学習と AI

機械学習と AI ドメインのPython の例で抽象化を検討できます。 コーディングが容易で、抽象化の概念が理解しやすいため、Python は機械学習モデルの開発に必要な複雑な計算を処理できます。 Pandas、Keras、NumPy などの Python ライブラリは、機械学習アプリケーションに役立ちます。 さらに、Python の抽象化の概念は、画像認識、高度なコンピューティング、データ処理などのさまざまな AI ソリューションで使用されています。

学ぶべきトップ データ サイエンス スキル

3. デスクトップ GUI

Python はオープンソースで、習得が容易で、プラットフォームに依存しない、安定したプログラミング言語です。 これらの側面により、Python はデスクトップ GUI の作成に適しています。 PyGUI、PyQt、WxPython などのツールは、高品質の GUI を効率的に開発するために広く使用されています。

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4. 料理

電子レンジで食事を温めたい場合は、特定のボタンを押してタイマーやその他の機能を設定することをお勧めします。 その結果、暖かくておいしい食事が得られます。 電子レンジの内部の仕組みと詳細はあなたから隠されています。 調理時間とプロセスをカスタマイズするための外部機能にのみアクセスできます。

取り除く

Python の抽象化により、複雑さを小さな部分に分散することで、複雑さを処理するプロセスが簡素化されます。 ソフトウェア プログラムまたはプロジェクトの小さい部分は、それらがどのように機能するかを理解していなくても使用できます。 この概念は、プログラマーが複雑なプロセスを削減し、作業全体の効率を高めるのに役立ちます。

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