Работа с объектами через интерфейсы

27.01.2025 - Практическая работа №8. Работа с объектами через интерфейсы

Интерфейсы — это способ описать, какие методы или свойства должен реализовывать объект, чтобы считаться "совместимым" с определённым функционалом. В Python интерфейсы часто реализуют через абстрактные классы с помощью модуля abc (Abstract Base Class).

---

Пример 1: Интерфейс для животных

Код

from abc import ABC, abstractmethod

class Animal(ABC):  # Интерфейс "Животное"
    @abstractmethod
    def speak(self):  # Абстрактный метод
        pass

class Dog(Animal):  # Класс "Собака", реализующий интерфейс
    def speak(self):
        return "Гав-гав!"

class Cat(Animal):  # Класс "Кот", реализующий интерфейс
    def speak(self):
        return "Мяу!"

Объяснение

• Animal — это интерфейс (абстрактный класс). Метод speak обязателен для всех классов, которые реализуют этот интерфейс.

• Dog и Cat — классы, которые реализуют метод speak по-своему.

Тестирование

dog = Dog()
cat = Cat()

print(dog.speak())  # Ожидаем: "Гав-гав!"
print(cat.speak())  # Ожидаем: "Мяу!"

---

Пример 2: Интерфейс для операций с формами

Код

from abc import ABC, abstractmethod

class Shape(ABC):  # Интерфейс "Форма"
    @abstractmethod
    def area(self):  # Метод для расчёта площади
        pass

    @abstractmethod
    def perimeter(self):  # Метод для расчёта периметра
        pass

class Rectangle(Shape):  # Класс "Прямоугольник", реализующий интерфейс
    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)

Объяснение

• Shape — интерфейс, определяющий, что любая форма должна иметь методы area и perimeter.

• Rectangle — класс, реализующий интерфейс. В нём методы area и perimeter рассчитывают площадь и периметр прямоугольника.

Тестирование

rect = Rectangle(5, 3)

print("Площадь:", rect.area())  # Ожидаем: 15
print("Периметр:", rect.perimeter())  # Ожидаем: 16

---

Пример 3: Интерфейс для работы с транспортом

Код

from abc import ABC, abstractmethod

class Transport(ABC):  # Интерфейс "Транспорт"
    @abstractmethod
    def move(self):  # Метод "двигаться"
        pass

class Car(Transport):  # Класс "Машина"
    def move(self):
        return "Машина едет по дороге."

class Airplane(Transport):  # Класс "Самолёт"
    def move(self):
        return "Самолёт летит в небе."

Объяснение

• Transport — интерфейс, указывающий, что любой транспорт должен реализовать метод move.

• Car и Airplane — классы, реализующие метод move в зависимости от типа транспорта.

Тестирование

car = Car()
airplane = Airplane()

print(car.move())  # Ожидаем: "Машина едет по дороге."
print(airplane.move())  # Ожидаем: "Самолёт летит в небе."

---

Итоговое объяснение

1. Интерфейс (ABC) — это "шаблон", описывающий, какие методы обязаны быть у класса.

2. В каждом примере мы создаём интерфейс с одним или несколькими абстрактными методами.

3. Классы, реализующие интерфейс, обязаны полностью переопределить эти методы, иначе программа выдаст ошибку.

4. Благодаря интерфейсам, мы можем быть уверены, что все классы с определённым интерфейсом ведут себя одинаково.