Abstraktní třídy
Abstraktní třída má speciální význam v tom, že z ní rovnou nevytváříme objekty, je ale šablonou pro třídy, které od ní dědí.
Např. uvažujme program, který počítá obvody a obsahy geometrických obrazců. Začneme vytvořením mateřské třídy Figure, která bude mít metody get_circ() a get_area(). Název metody get_circ() vznikl zkrácením příěerného slova circumference.
U neznámého obrazce ale nemá smysl do těchto tříd implementovat výpočet, protože nevíme, jaký vzorec bychom měli použít. Proto vytvoříme třídu Figure jako abstraktní třídu. To v Pythonu uděláme tak, že jí nastavíme jako mateřskou třídu třídu ABC z modulu abc. Její metody poté budou též abstraktní. To zařídíme tak, že nad ně vložíme značku @abstractmethod. Tato prozvláštní značka se v jazyce Pythonu označuje jako dekorátor (decorator).
Smyslem abstraktních tříd je být základem pro další třídy. Pokud tedy dva různí členové nebo členky týmu budou přidávat nové třídy pro nové obrazce (např. pro čtverec a obdélník), bude jim jasné, které atributy a metody mají do své třídy přidat.
from abc import ABC, abstractmethod
class Figure(ABC):
@abstractmethod
def get_circ():
pass
@abstractmethod
def get_area():
pass
Dále přidáme třídy Square a Rectangle, které budou dědit od třídy Figure. Těmto třídám už můžeme implementovat metody get_circ() a get_area(), založit na jejich základě objekty a pracovat s nimi.
class Square(Figure):
def __init__(self, a):
self.a = a
def get_circ(self):
return 4 * self.a
def get_area(self):
return self.a * self.a
class Rectangle(Figure):
def __init__(self, a, b):
self.a = a
self.b = b
def get_circ(self):
return 2 * (self.a + self.b)
def get_area(self):
return self.a * self.b
small_square = Square(10)
large_rectangle = Rectangle(20, 25)
total_area = maly_Square.get_area() + velky_Rectangle.get_area()
print(f"Celková plocha obou obrazců je {plocha_total_areacelkem}.")
Pokud bys chtěl(a) vytvořit objekt se třídy Figure, Python vrátí chybu "TypeError: Can't instantiate abstract class Figure with abstract methods get_area, get_circ". Slovo instance označuje pojem "instance objektové třídy", což je jen jiný výraz pro model.
Čtení na doma: Abstraktní třídy a vlastnosti
U našich obrazců máme implementované metody metody get_circ() a get_area(). Obvod a obsah jsou hodnoty, které jsou pro nějaký obrazec konkrétní velikosti konstantní. Bylo by tedy zajímavé pro ně použít vlastnosti. Jíž víme, že vlastnosti označíme pomocí dekorátoru @property. U abstraktní třídy pak použijeme speciální dekorátor @abstractproperty.
from abc import ABC, abstractproperty
class Figure(ABC):
@abstractproperty
def circ():
pass
@abstractproperty
def area():
pass
class Square(Figure):
def __init__(self, a):
self.a = a
@property
def circ(self):
return 4 * self.a
@property
def area(self):
return self.a * self.a
class Rectangle(Figure):
def __init__(self, a, b):
self.a = a
self.b = b
@property
def circ(self):
return 2 (self.a + self.b)
@property
def area(self):
return self.a * self.b
maly_ctverec = Square(10)
velky_obdelnik = Rectangle(20, 25)
plocha_celkem = maly_ctverec.obsah + velky_obdelnik.obsah
print(f"Celková plocha obou obrazců je {plocha_celkem}.")