Абстрактные классы и методы: ABC и @abstractmethod

Зачем нужны абстрактные классы? 🧐

В Python абстрактные классы — это «шаблоны» для других классов. Они задают структуру, но не могут быть созданы напрямую. Их цель — заставить дочерние классы реализовывать определённые методы.

Представьте, что вы проектируете фреймворк для работы с базами данных. Вам нужно, чтобы все драйверы (MySQL, PostgreSQL) имели одинаковый интерфейс (connect(), execute_query()). Абстрактные классы решают эту задачу!

Как создать абстрактный класс? 🔧

В Python для работы с абстрактными классами используется модуль abc (Abstract Base Classes). Основные инструменты: - ABC — базовый класс для создания абстрактных классов. - @abstractmethod — декоратор для обозначения абстрактных методов.

from abc import ABC, abstractmethod

class DatabaseDriver(ABC):
    @abstractmethod
    def connect(self):
        pass

    @abstractmethod
    def execute_query(self, query: str):
        pass

Почему это работает?
Если попытаться создать экземпляр DatabaseDriver(), Python вызовет TypeError. Но если наследовать этот класс и реализовать ВСЕ абстрактные методы — всё сработает!

Пример: Реализация драйверов БД 🛠️

Допустим, мы хотим создать драйверы для MySQL и SQLite. Вот как абстрактный класс нам помогает:

class MySQLDriver(DatabaseDriver):
    def connect(self):
        print("Подключение к MySQL...")

    def execute_query(self, query: str):
        print(f"Выполняем запрос в MySQL: {query}")

class SQLiteDriver(DatabaseDriver):
    def connect(self):
        print("Подключение к SQLite...")

    def execute_query(self, query: str):
        print(f"Выполняем запрос в SQLite: {query}")

Что произойдёт, если забыть реализовать метод?
Python не даст создать экземпляр класса, пока все абстрактные методы не будут переопределены. Это защита от ошибок на этапе разработки!

Дополнительные возможности 🎛️

Абстрактные свойства (`@property` + `@abstractmethod`)

Можно требовать реализацию не только методов, но и свойств:

class Shape(ABC):
    @property
    @abstractmethod
    def area(self):
        pass

class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    @property
    def area(self):
        return 3.14 * self.radius ** 2

Абстрактные классы с реализованной логикой

Абстрактные классы могут содержать и обычные методы:

class Logger(ABC):
    @abstractmethod
    def log(self, message: str):
        pass

    def log_error(self, error: str):
        self.log(f"ERROR: {error}")

Когда использовать? 🤔

Фреймворки и библиотеки: Чтобы пользователи реализовывали ожидаемый интерфейс.
Большие проекты: Для строгого контроля архитектуры.
Командная разработка: Когда нужно задать «правила игры» для других разработчиков.

Главное запомнить 🔥

Абстрактные классы — это контракты, которые обязывают дочерние классы реализовывать указанные методы.
Создаются через ABC и @abstractmethod.
Позволяют писать более предсказуемый и структурированный код.
Если в классе есть хотя бы один абстрактный метод — он не может быть инстанциирован.

Попробуйте применить абстрактные классы в своём следующем проекте — и вы сразу увидите их мощь! 💪