추상 클래스와 메서드

추상 클래스는 직접 인스턴스화할 수 없으며, 하위 클래스에서 구현해야 하는 추상 메서드를 포함하는 클래스입니다.

양식에 비유해 보세요: 추상 클래스는 필수 항목(추상 메서드)과 선택 항목(구체 메서드)이 있는 필수 양식 코드와 같습니다. 양식 자체를 제출할 수는 없습니다. 먼저 모든 필수 항목을 작성해야 합니다. 마찬가지로, 추상 메서드를 모두 하위 클래스에서 구현하기 전까지는 추상 클래스의 인스턴스를 만들 수 없습니다.

추상 클래스를 만들려면 abc 모듈을 가져오세요.

from abc import ABC, abstractmethod

추상 메서드를 포함하는 추상 클래스를 만드세요.

class Shape(ABC):
    @abstractmethod
    def area(self):
        pass
    
    @abstractmethod
    def perimeter(self):
        pass
    
    def describe(self):
        return "This is a shape"  # 구현이 있는 구체 메서드

@abstractmethod 데코레이터는 하위 클래스에서 반드시 구현해야 하는 메서드를 표시합니다. 이는 양식의 “필수 입력란”입니다. describe()와 같은 일반 메서드는 구현을 포함할 수 있으며 그대로 상속됩니다. 이는 “미리 채워진 입력란”입니다.

추상 클래스를 사용하는 이유는 무엇일까요? 추상 클래스는 계약을 강제합니다. Shape 클래스를 만든다는 것은 “모든 도형은 넓이와 둘레를 계산할 수 있어야 한다”고 선언하는 것입니다. 이렇게 하면 중요한 메서드를 구현하는 것을 잊어버려 발생할 수 있는 버그를 방지할 수 있습니다.

추상 클래스의 인스턴스를 만들어 보세요:

# 이렇게 하면 오류가 발생합니다:
# shape = Shape()  # TypeError: 추상 클래스를 인스턴스화할 수 없음

이 오류는 의도된 것입니다. 빈 양식을 제출하려는 것과 같습니다. Python은 "필수 항목(면적 및 둘레 메서드)을 아직 작성하지 않았습니다!"라고 알려 주는 것입니다.

모든 추상 메서드를 구현하는 구체적인 서브클래스를 만드세요.

class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius
    
    def area(self):
        return 3.14 * self.radius ** 2
    
    def perimeter(self):
        return 2 * 3.14 * self.radius

이제 “필요한 모든 필드를 채웠습니다.” area()와 perimeter()를 모두 구현했습니다. 이제 Circle 클래스는 인스턴스화할 수 있는 완전한 구체 클래스입니다.

이제 구체 클래스의 인스턴스를 만들 수 있습니다:

circle = Circle(5)
print(circle.area())
print(circle.perimeter())
print(circle.describe())  # 상속받은 구체 메서드

또 다른 구체적인 하위 클래스를 만드세요:

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
    
    def area(self):
        return self.width  self.height
    
    def perimeter(self):
        return 2 * (self.width + self.height)

rectangle = Rectangle(4, 6)
print(rectangle.area())
print(rectangle.perimeter())

출력:

78.5
31.400000000000002
This is a shape
24
20

추상 클래스는 하위 클래스가 따라야 하는 계약을 정의합니다. ABC와 @abstractmethod를 사용해 추상 클래스를 만드세요. 하위 클래스는 모든 추상 메서드를 구현해야 합니다. 그렇지 않으면 해당 클래스도 추상 클래스가 됩니다. 이렇게 하면 일관성을 유지하고 불완전한 구현을 방지할 수 있습니다.