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description= Erfahren Sie, wie Python abstrakte Basisklassen (ABC) mit @abstractmethod und dem abc-Modul eine einheitliche Schnittstelle für Unterklassen erzwingen.;
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python strings python tuples python variablen elemente entfernen listenelemente entfernen set elemente entfernen set methoden strings slicen listen sortieren string methoden tuple methoden tupel entpacken tuples aktualisieren variablennamen python einführung python erste schritte python syntax python kommentare python variablen python datentypen python zahlen python casting python strings python booleans python operatoren python listen python tupeln gruppieren python dictionaries python if else python while schleifen python for schleifen python funktionen python lambda python arrays python klassen objekte python vererbung python iteratoren python scope python module python datumsangaben python math python json python regex python pip python try except python benutzereingabe python string formatierung file handling python dateiverarbeitung python dateien lesen python dateien schreiben erstellen python dateien löschen python modules numpy tutorial pandas tutorial scipy tutorial django 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ausschließlich dazu eine gemeinsame schnittstelle zu definieren eine menge von methoden die jede konkrete unterklasse implementieren muss python stellt dies durch das eingebaute abc modul abstract base classes bereit dieses kapitel behandelt warum abstrakte klassen existieren und wann man sie einsetzt das abc modul abc und abstractmethod methodenverträge mit abstractmethod erzwingen abstrakte eigenschaften properties konkrete methoden in einer abstrakten klasse abstrakte klassen vs notimplementederror auslösen ein praxisnahes beispiel bevor sie dieses kapitel lesen stellen sie sicher dass sie mit python klassen und objekten sowie mit vererbung vertraut sind warum abstrakte klassen verwenden wenn man einer klassenhierarchie immer mehr unterklassen hinzufügt vergisst man leicht eine erforderliche methode zu implementieren das problem tritt erst zur laufzeit auf tief im code was das debuggen mühsam macht abstrakte basisklassen lösen dieses problem indem sie den fehler auf den moment der instanziierung vorverlegen nicht auf den moment wenn eine fehlende methode aufgerufen wird sie wirken wie ein vertrag jede konkrete unterklasse muss jede abstrakte methode implementieren sonst verweigert python die erzeugung eines objekts daraus abstrakte klassen vs notimplementederror auslösen bevor das abc modul existierte war es üblich notimplementederror in einer basisklassenmethode auszulösen class shape def area self raise notimplementederror subclasses must implement area class circle shape pass forgot to implement area c circle no error yet python lets this through c area notimplementederror only here at call time kopieren der nachteil python erstellt das objekt ohne beanstandung der fehler bleibt unsichtbar bis die methode tatsächlich aufgerufen wird was an einer völlig anderen stelle im programm sein kann mit einer abstrakten klasse tritt der fehler sofort auf from abc import abc abstractmethod class shape abc abstractmethod def area self pass class circle shape pass still missing area c circle typeerror can t instantiate abstract class circle with abstract method area kopieren die klasse ist beim erstellen fehlerhaft genau dort wo der vertrag verletzt wurde das abc modul pythons abc modul stellt zwei werkzeuge bereit die man ständig verwendet name bedeutung abc eine hilfsbasisklasse von ihr erben macht eine klasse abstrakt abstractmethod ein dekorator der eine methode als abstrakt markiert so werden sie importiert from abc import abc abstractmethod kopieren eine abstrakte klasse erstellen von abc erben und mindestens eine methode mit abstractmethod dekorieren from abc import abc abstractmethod class shape abc abstractmethod def area self pass abstractmethod def perimeter self pass kopieren shape erklärt damit dass alles was sich als form bezeichnet area und perimeter bereitstellen muss eine shape kann nicht direkt erstellt werden s shape typeerror can t instantiate abstract class shape with abstract methods area perimeter kopieren eine abstrakte klasse implementieren eine konkrete klasse erbt von der abstrakten klasse und implementiert jede abstrakte methode erst dann können instanzen erzeugt werden abstrakte klasse mit circle und rectangle implementieren from abc import abc abstractmethod import math class shape abc abstractmethod def area self pass abstractmethod def perimeter self pass class circle shape def __init__ self radius self radius radius def area self return math pi self radius 2 def perimeter self return 2 math pi self radius 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 c circle 5 r rectangle 4 6 print round c area 4 78 5398 print round c perimeter 4 31 4159 print r area 24 print r perimeter 20 kopieren sowohl circle als auch rectangle implementieren jede abstrakte methode daher erlaubt python deren instanziierung was passiert wenn eine methode fehlt implementiert eine unterklasse nur einige abstrakte methoden bleibt sie abstrakt eine instanziierung löst einen typeerror aus der die fehlende methode benennt from abc import abc abstractmethod class shape abc abstractmethod def area self pass abstractmethod def perimeter self pass class incompleteshape shape def area self return 0 perimeter not implemented s incompleteshape typeerror can t instantiate abstract class incompleteshape with abstract method perimeter kopieren die fehlermeldung zeigt genau welche methode fehlt weit hilfreicher als ein generischer laufzeitfehler abstrakte properties man kann auch eine property als abstrakt markieren das zwingt unterklassen dazu eine property oder ein von einer property berechnetes attribut bereitzustellen nicht nur eine gewöhnliche methode dazu werden property und abstractmethod zusammen verwendet wobei property oben steht abstrakte properties verwenden from abc import abc abstractmethod class animal abc property abstractmethod def sound self pass def describe self return f i make the sound self sound class dog animal property def sound self return woof class cat animal property def sound self return meow dog dog cat cat print dog describe i make the sound woof print cat describe i make the sound meow kopieren die sound property in jeder unterklasse verhält sich aus sicht des aufrufers wie ein schreibgeschütztes attribut während die abstrakte klasse sicherstellt dass jede konkrete unterklasse eine solche bereitstellt konkrete methoden in einer abstrakten klasse abstrakte klassen sind nicht auf abstrakte methoden beschränkt sie können vollständig implementierte konkrete methoden enthalten die alle unterklassen automatisch erben dies ist der entscheidende unterschied zu reinen schnittstellen in anderen sprachen man kann gemeinsame logik in die abstrakte klasse auslagern gemeinsame logik über eine konkrete methode teilen from abc import abc abstractmethod class logger abc def log self message concrete method shared by all subclasses formatted self format_message message self write formatted def format_message self message return f log message abstractmethod def write self message abstract each subclass decides how to output pass class consolelogger logger def write self message print message class filelogger logger def __init__ self self entries def write self message self entries append message console consolelogger console log server started prints log server started file_log filelogger file_log log database connected print file_log entries log database connected kopieren hier sind log und format_message konkrete gemeinsame methoden nur write der teil der sich zwischen den backends unterscheidet ist abstrakt unterklassen müssen die formatierungslogik nie neu implementieren isinstance und abstrakte klassen ein objekt das eine instanz einer konkreten unterklasse ist gilt auch als instanz der abstrakten basisklasse dadurch lassen sich funktionen schreiben die jedes objekt akzeptieren das die schnittstelle erfüllt ohne rücksicht auf den konkreten typ from abc import abc abstractmethod import math class shape abc abstractmethod def area self pass abstractmethod def perimeter self pass class circle shape def __init__ self radius self radius radius def area self return math pi self radius 2 def perimeter self return 2 math pi self radius 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 shapes circle 3 rectangle 4 5 for shape in shapes print isinstance shape shape true for both def total_area shapes return sum s area for s in shapes print round total_area shapes 4 48 2743 kopieren das ist der kernvorteil total_area funktioniert mit jeder shape vergangener gegenwärtiger oder zukünftiger solange das objekt die schnittstelle implementiert praxisbeispiel zahlungsabwickler abstrakte klassen glänzen wenn man mehrere implementierungen desselben konzepts benötigt stellen sie sich ein zahlungssystem vor das verschiedene zahlungsanbieter unterstützen muss abstrakte klasse für die zahlungsabwicklung from abc import abc abstractmethod class paymentprocessor abc abstractmethod def charge self amount pass abstractmethod def refund self amount pass def process self amount concrete method shared processing logic print f processing payment of amount self charge amount class stripeprocessor paymentprocessor def charge self amount print f stripe charged amount def refund self amount print f stripe refunded amount class paypalprocessor paymentprocessor def charge self amount print f paypal charged amount def refund self amount print f paypal refunded amount processors stripeprocessor paypalprocessor for p in processors p process 100 processing payment of 100 stripe charged 100 processing payment of 100 paypal charged 100 kopieren das hinzufügen eines dritten zahlungsanbieters etwa braintreeprocessor erfordert nur die implementierung von charge und refund die process logik und alle isinstance prüfungen funktionieren weiterhin ohne änderungen wann abstrakte klassen verwenden eine abstrakte klasse ist sinnvoll wenn man eine familie verwandter klassen hat die alle bestimmte methoden bereitstellen müssen man gemeinsamen code konkrete methoden teilen möchte und gleichzeitig andere methoden zur überschreibung zwingt python sofort einen fehler auslösen soll wenn eine unterklasse unvollständig ist anstatt auf einen laufzeitfehler zu warten eine abstrakte klasse ist wahrscheinlich nicht nötig wenn man nur eine oder zwei unterklassen hat und die hierarchie kaum wachsen wird die gemeinsame schnittstelle bereits durch andere mittel erzwungen wird z b python dataclasses oder duck typing man nur die direkte instanziierung verhindern möchte eine einfachere lösung ist ein __init_subclass__ hook oder ein schlichter kommentar für eng verwandte konzepte siehe python vererbung und python polymorphismus übungen übung was passiert wenn man versucht eine klasse zu instanziieren die von abc erbt aber nicht alle abstrakten methoden implementiert was passiert wenn man versucht eine klasse zu instanziieren die von abc erbt aber nicht alle abstrakten methoden implementiert python löst beim versuch das objekt zu erstellen einen typeerror aus python löst einen notimplementederror aus wenn die abstrakte methode aufgerufen wird python erstellt das objekt stillschweigend und die abstrakte methode gibt none zurück python löst beim definieren der klasse einen syntaxerror aus prüfen was this page helpful yes no previous kapselung next enums on this page warum abstrakte klassen verwenden das abc modul eine abstrakte klasse implementieren abstrakte properties konkrete methoden in einer abstrakten klasse isinstance und abstrakte klassen praxisbeispiel zahlungsabwickler wann abstrakte klassen verwenden übungen w3docs kostenlose tutorials beispiele übungen snippets und quizze für das web seit 2014 bücher html lernen css lernen javascript lernen git lernen java lernen php 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