Soyut Sınıflar ve Metotlar

Özet sınıflar, doğrudan örneği oluşturulamayan ve alt sınıflar tarafından uygulanması gereken soyut yöntemler içeren sınıflardır.

Bunu bir form gibi düşün: Soyut sınıf, bazı alanları zorunlu (soyut yöntemler), bazıları isteğe bağlı (somut yöntemler) olan doldurulması zorunlu bir form gibidir. Formun kendisini gönderemezsin; önce tüm zorunlu alanları doldurmalısın. Benzer şekilde, bir alt sınıfta tüm soyut yöntemler uygulanana kadar soyut bir sınıfın örneklerini oluşturamazsın.

Soyut sınıflar oluşturmak için abc modülünü içe aktar:

from abc import ABC, abstractmethod

Soyut metotlara sahip bir soyut sınıf oluştur:

class Shape(ABC):
    @abstractmethod
    def area(self):
        pass
    
    @abstractmethod
    def perimeter(self):
        pass
    
    def describe(self):
        return "This is a shape"  # Somut metot (uygulaması vardır)

@abstractmethod dekoratörü, alt sınıflar tarafından mutlaka uygulanması gereken metotları işaretler; bunlar formundaki "zorunlu alanlardır". describe() gibi sıradan metotların uygulamaları olabilir ve olduğu gibi devralınırlar; bunlar da "önceden doldurulmuş alanlardır".

Neden soyut sınıflar kullanılır? Bir sözleşmeyi zorunlu kılarlar. Bir Shape sınıfı oluşturursan, “her şeklin alanını ve çevresini hesaplayabilmesi GEREKİR” demiş olursun. Bu, önemli yöntemleri uygulamayı unutabileceğin durumlarda hataların oluşmasını önler.

Özet sınıftan bir örnek oluşturmaya çalış:

# Bu bir hataya neden olur:
# shape = Shape()  # TypeError: Soyut sınıfın örneği oluşturulamaz

Bu hata kasıtlıdır; boş bir form göndermeye çalışmak gibidir. Python, "Gerekli alanları (alan ve çevre yöntemlerini) henüz doldurmadın!" diyor.

Tüm soyut yöntemleri uygulayan somut bir alt sınıf oluştur:

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

Artık "gerekli tüm alanları doldurduk" — hem area() hem de perimeter() yöntemlerini uyguladık. Circle sınıfı artık örneği oluşturulabilen, tamamlanmış somut bir sınıftır.

Artık somut sınıfın örneklerini oluşturabilirsin:

circle = Circle(5)
print(circle.area())
print(circle.perimeter())
print(circle.describe())  # Miras alınan somut metot

Başka bir somut alt sınıf oluştur:

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())

Çıktı:

78.5
31.400000000000002
This is a shape
24
20

Özet sınıflar, alt sınıfların uyması gereken bir sözleşme tanımlar. Özet sınıflar oluşturmak için ABC ve @abstractmethod kullan. Alt sınıflar tüm özet metotları uygulamalıdır; aksi takdirde onlar da özet olur. Bu, tutarlılığı sağlar ve eksik uygulamaları önler.