通过现实生活中的例子理解 Python 中的抽象

在软件开发中，抽象是一个关键概念，它允许开发人员隐藏复杂的细节并仅公开系统的基本部分。 python 作为一种面向对象的编程语言，通过抽象类和接口提供抽象机制。这些概念有助于创建更加模块化、可重用和可维护的代码。

在本文中，我们将使用抽象类和接口探讨抽象在 python 中的工作原理，并提供现实生活中的示例来巩固这些概念。

什么是抽象？

编程中的抽象是指隐藏不必要的细节并仅公开对象的相关方面的概念。这类似于现实生活中的情况，我们只关心对象的基本行为或属性，而不需要知道事物如何工作的细节。

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在现实生活中的购物过程，购物者需要先到商场，找到指定的产品柜台下，查看产品实体以及标价信息，如果产品合适，就将该产品放到购物车中，到收款处付款结算。电子商务网站通过虚拟网页的形式在计算机上摸拟了整个过程，首先电子商务设计人员将产品信息分类显示在网页上，用户查看网页上的产品信息，当用户看到了中意的产品后，可以将该产品添加到购物车，最后使用网上支付工具进行结算，而货物将由公司通过快递等方式发送给购物者

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例如，当您驾驶汽车时，您不需要了解发动机如何工作或燃料燃烧如何发生。您只需要知道踩油门踏板使汽车移动，踩刹车使汽车停止即可。发动机如何启动或刹车如何发挥作用的复杂细节已从驾驶员手中抽象出来。

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python 中的抽象类

抽象类 是一个充当其他类的蓝图的类。它可以同时具有抽象方法（没有实现的方法）和具体方法（有实现的方法）。您不能直接实例化抽象类，但您可以对其进行子类化并提供抽象方法的实现。

from abc import abc, abstractmethod

class paymentprocessor(abc):
    @abstractmethod
    def process_payment(self, amount):
        pass

class creditcardprocessor(paymentprocessor):
    def process_payment(self, amount):
        return f"processing credit card payment of {amount}"

class paypalprocessor(paymentprocessor):
    def process_payment(self, amount):
        return f"processing paypal payment of {amount}"

class cryptoprocessor(paymentprocessor):
    def process_payment(self, amount):
        return f"processing cryptocurrency payment of {amount}"

# example usage
credit_card = creditcardprocessor()
paypal = paypalprocessor()
crypto = cryptoprocessor()

print(credit_card.process_payment(100))  # output: processing credit card payment of 100
print(paypal.process_payment(150))       # output: processing paypal payment of 150
print(crypto.process_payment(200))       # output: processing cryptocurrency payment of 200

接口本质上是一个只包含抽象方法的类。它定义了一个契约，任何实现该接口的类都必须遵循该契约。

from abc import ABC, abstractmethod

class Vehicle(ABC):
    @abstractmethod
    def start_engine(self):
        pass

    @abstractmethod
    def stop_engine(self):
        pass

class Car(Vehicle):
    def start_engine(self):
        return "Car engine started."

    def stop_engine(self):
        return "Car engine stopped."

class Bike(Vehicle):
    def start_engine(self):
        return "Bike engine started."

    def stop_engine(self):
        return "Bike engine stopped."

# Example usage
car = Car()
bike = Bike()

print(car.start_engine())  # Output: Car engine started.
print(car.stop_engine())   # Output: Car engine stopped.
print(bike.start_engine())  # Output: Bike engine started.
print(bike.stop_engine())   # Output: Bike engine stopped.

• 抽象类可以有抽象方法和具体方法。这允许您定义共享行为并为子类强制执行某些功能。
• 接口（仅具有抽象方法的抽象类）定义必须遵循的严格契约，但不提供任何共享实现。

抽象课程视为教授理论和实践技能的工作场所培训计划。每个加入公司的人都必须遵循培训，但有些任务可能已经是常识和共享，而另一些任务则需要个性化实施。

界面更像是工作中的基本安全规则：“每个人都必须戴头盔。”这个规则很严格，虽然每个人可以选择不同品牌或颜色的头盔，但基本要求（戴头盔）对所有人来说都是一样的。