Понимание абстракции: как абстракция работает в Python?

Python — один из наиболее широко используемых языков программирования. Python упростил для пользователей более эффективное программирование с помощью абстракции. Эта концепция позволяет пользователям сосредоточиться только на важной информации и скрывает лишние детали.

Что такое абстракция в Python?

Абстракция определяется как основная концепция объектно-ориентированного программирования. Он помогает вам инкапсулировать данные реализации класса от его пользователей. Абстракцияв Python помогает вам взаимодействовать с классом, не понимая его внутренней работы.Это достигается за счет использования абстрактных интерфейсов и классов.

Абстракцияв Python также относится к управлению сложностью путем сокрытия ненужной информации от пользователя.Следовательно, кодирование упрощается. Пользователь просто взаимодействует с фундаментальной реализацией классов и функций; внутренняя работа остается скрытой.

По сути, пользователь знает только назначение функции; они не знают, как это происходит. Обратите внимание, что абстрактный объект не может быть создан, т. е. мы не можем создавать объекты для абстрактного класса. Это делает ваш код более расширяемым, читабельным и удобным в сопровождении. Кроме того, это позволяет избежать дублирования. Сосредоточение внимания только на основной концепции может помочь повысить эффективность вашей работы.

Как работает абстракция в Python?

Ключевая роль абстракции — скрыть внутреннюю работу кода. Взаимодействие с пользователями осуществляется через базовую реализацию. Концепция абстракции в Python работает с использованием абстрактных классов и методов.

Абстрактный класс определяется как класс, упомянутый в коде, который имеет абстрактные методы. Абстрактные методы не имеют никакой реализации; все реализации выполняются в подклассах.

Python использует определения самопеременных методов при инициализации переменной. Метод класса предоставляет информацию о классе. Этот метод должен объявить себя в качестве параметра, чтобы определить мгновенный метод.

Вы можете легко понять работуабстракции данных в Python на примере реального сценария.Когда вы совершаете покупки в Интернете, вы покупаете или добавляете товары в корзину, а затем оплачиваете их. Однако, когда вы нажимаете на доступные параметры, они выполняют несколько внутренних функций, реализация которых недоступна для пользователя. Пользователь может видеть только требуемый вид. Именно здесь действует абстракция, ища преимущества иерархической классификации, т. е. сложные модули разбиваются на управляемые части.

Важность абстракции в Python

Вот как абстракция утверждает свою значимость в различных функциях Python, чтобы упростить выполнение программирования на соответствующем языке.

• Абстракцияв Python помогает скрыть нерелевантный класс/данные/процесс и, таким образом, снижает сложность кодирования.
• Это повышает эффективность приложения.
• Абстракция в Python позволяет пользователям создавать масштабируемые и гибкие функции, которые легко адаптировать.

Базовые классы абстракции

В Python абстрактный базовый класс относится к общей прикладной программе интерфейса для нескольких подклассов. Проще говоря, он работает как план для других классов. Сторонняя сторона может использовать его, чтобы извлечь выгоду из реализаций, таких как плагины.

Определив абстрактные базовые классы, вы можете разработать общий интерфейс прикладного программирования (API) для различных подклассов. Это удобно при работе в больших командах, когда нет необходимости запоминать все классы. Более того, третьи стороны не обязаны предоставлять все классы в библиотеке.

Вы можете использовать эту возможность абстракции данных в Python, если вы работаете с огромной базой кода и вам сложно запомнить все классы.

Изучайте онлайн- курсы по науке о данных в лучших университетах мира. Участвуйте в программах Executive PG, Advanced Certificate Programs или Master Programs, чтобы ускорить свою карьеру.

Функциональность абстрактных классов

В отличие от других языков программирования высокого уровня, Python не предоставляет собственного абстрактного класса. Вы можете использовать метод Python ABC, который предлагает базовые и необходимые инструменты для определения абстрактных базовых классов (ABC). По сути, ABC предоставляет функцию виртуальных подклассов. Это классы, которые не наследуют свойство от класса и все еще могут быть идентифицированы

isinstance() и issubclass().

Следующий модуль поможет вам разработать собственные ABC.

из abc импортировать ABC

класс MyABC (ABC):

проходить

Как упоминалось выше, модуль ABC предлагает метакласс, т. е. ABCMeta, который определяет определение ABC, и вспомогательный класс ABC для определения ABC с использованием наследования.Кроме того, модуль ABC предлагает декоратор@abstractmethod для представления абстрактных методов.ABC определяется таким образом, что ключевое слово@abstractmethod украшает абстрактные методы в базовом классе при их создании.Более того, конкретные методы представлены как реализации базового класса.

Следующийпример абстракции в Python поможет вам лучше понять функциональность абстрактных классов.

Изучите наши популярные курсы по науке о данных

из abc импортировать ABC, abstractmethod

Тема класса (ABC):

оценка защиты (я):

проходить

класс английского языка (предмет):

оценка защиты (я):

print("Оценка 80")

класс Математика (предмет):

оценка защиты (я):

print("Оценка 75")

класс Наука (предмет):

Оценка защиты (самостоятельно):

print("Оценка 85")

Литература класса (предмет):

оценка защиты (я):

print("Оценка 70")

е = английский ()

электронный счет()

м = Математика()

м.счет()

с = наука ()

с.счет()

л = Литература()

л.оценка()

Выход:

Оценка 80

Оценка 75

Оценка 85

Оценка 70

Давайте разберемся с реализацией приведенного выше кода.

Мы импортировали модуль ABC, чтобы создать абстрактный базовый класс. Класс Subject наследует класс ABC, и определен абстрактный метод «score ()» .Затем мы унаследовали базовый класс от различных подклассов и уникальным образом реализовали абстрактный метод. Объекты (здесь имена субъектов) создаются для вызова абстрактного метода. Наконец, в качестве вывода предоставляется оценка по каждому предмету.

Ознакомьтесь с нашимибесплатными курсами по науке о данных , чтобы получить преимущество над конкурентами.

Пример абстракции в Python: приложения реального мира

1. Парсинг в Интернете

Одно из лучших реальных применений Python — веб-скрапинг. Это указывает на то, что компании очищают огромное количество данных для получения информации о клиентах и ​​принятия экономически эффективных решений. Концепция абстракции отображает только необходимую информацию и, таким образом, помогает компаниям легко получать доступ к данным клиентов. Более того, такие инструменты, как Selenium, PythonRequest и MechanicalSoup, используются в программировании на Python для разработки приложений для парсинга веб-страниц.

2. Машинное обучение и ИИ

Мы можем рассмотретьабстракцию в примере Python в области машинного обучения и искусственного интеллекта.Простота кодирования и простота понимания концепции абстракции помогают Python выполнять сложные вычисления, необходимые для разработки моделей машинного обучения. Библиотеки Python, такие как Pandas, Keras, NumPy и другие, полезны для приложений машинного обучения. Кроме того, концепция абстракции Python используется в различных решениях ИИ, таких как распознавание изображений, расширенные вычисления, обработка данных и т. д.

Основные навыки работы с данными

3. Графический интерфейс рабочего стола

Python — это открытый, простой в освоении, независимый от платформы и стабильный язык программирования. Эти аспекты делают Python подходящим для создания графического пользовательского интерфейса рабочего стола. Такие инструменты, как PyGUI, PyQt и WxPython, широко используются для эффективной разработки высококачественных графических интерфейсов.

Читайте наши популярные статьи о науке о данных

4. Кулинария

Если вы хотите разогреть еду в микроволновой печи, вы можете нажать определенные кнопки, чтобы установить таймер и другие функции. В итоге вы получите горячее и вкусное блюдо. Внутреннее устройство и детали микроволновки скрыты от вас. Вы можете получить доступ только к внешним функциям для настройки времени и процесса приготовления.

Еда на вынос

Абстракцияв Python упрощает процесс обработки сложностей, распределяя их на более мелкие части.Вы можете использовать более мелкие части программ или проектов, не понимая, как они работают. Эта концепция помогает программистам сократить сложные процессы, повысив эффективность их работы.

Достигните вершины успеха в своей карьере в области науки о данных, пройдя учебный курс upGrad по программированию на Python . Программа обеспечивает иммерсивные сеансы, проводимые отраслевыми экспертами, которые используют новейшие инструменты и технологии, чтобы полностью помочь новичкам в программировании.

Предоставляя требующие навыков, такие как программирование баз данных на SQL, построение логики для программирования, важные синтаксис Python и программирование баз данных на Python с использованием библиотек Pandas и NumPy, курс поможет вам освоить все аспекты программирования на Python. В дополнение к передовой учебной программе upGrad предлагает несколько дополнительных преимуществ, таких как живые интерактивные занятия, сессии по устранению сомнений, наставничество от ведущих экспертов отрасли, круглосуточная поддержка студентов и многое другое!