الأصناف المجرّدة والواجهات

طريقان إلى نفس الفكرة

قبل أن تبدأ

الفكرة الجوهرية

أحيانًا تريد أن تقول: كل شكل يجب أن يعرف مساحته، لكن لا أعرف كيف يحسبها كل شكل. هذا الجزء عن كتابة العقد قبل التنفيذ، بثلاثة أمثلة.

1أب لا يعرف الجواب

صنف Shape يعلن area لكنه يرفع خطأً إن نوديت عليه مباشرة. الأبناء مثل Square يكتبون الحساب الحقيقي.

class Shape:
    def area(self):
        raise NotImplementedError("كل شكل يحسب مساحته بنفسه")

class Square(Shape):
    def __init__(self, side):
        self.side = side

    def area(self):
        return self.side * self.side

print(Square(3).area())
try:
    print(Shape().area())
except NotImplementedError as error:
    print("خطأ:", error)

هذا أبسط شكل للعقد: الأب يقول «يجب أن تكتب هذه»، والابن يكتبها. لكن الخطأ يظهر متأخرًا، عند النداء لا عند الإنشاء.

2اجعل العقد إلزاميًّا

ABC وabstractmethod من وحدة abc يجعلان بايثون يمنع إنشاء Shape أصلًا، ويمنع أي ابن لم يكتب area.

from abc import ABC, abstractmethod

class Shape(ABC):
    @abstractmethod
    def area(self):
        pass

class Circle(Shape):
    def __init__(self, r):
        self.r = r

    def area(self):
        return round(3.14159 * self.r * self.r, 1)

print(Circle(2).area())
try:
    Shape()
except TypeError:
    print("لا يمكن إنشاء شكل مجرّد")

الفرق عن الخطوة السابقة: الخطأ يظهر مبكرًا، لحظة محاولة الإنشاء، وهذا أفضل لأنك تكتشفه قبل أن يصل إلى مستخدم.

3عقد بلا وراثة

Duck وRobot لا يرث أحدهما من الآخر ولا من أب مشترك، لكن كليهما عنده sound، فدالة play تعمل مع كليهما.

class Duck:
    def sound(self):
        return "كواك"

class Robot:
    def sound(self):
        return "بيب"

def play(thing):
    print(thing.sound())

play(Duck())
play(Robot())

بايثون تهتم بما يستطيع الكائن فعله لا بنوعه. هذا يسمّى «كتابة البط»، وهو السبب في أن الواجهات في بايثون أخفّ مما هي في لغات أخرى.

كيف يعمل، خطوة بخطوة: متى يمنعك بايثون من صنع كائن

أعمق قليلًا

أحيانًا تريد أن تفرض على كل الأصناف الوارثة تنفيذ ميثود معيّن، دون أن تكتب أنت تنفيذه في الصنف الأب. هنا يأتي دور الأصناف المجرّدة.

الرسم 7: PaymentMethod مجرّد يفرض وجود pay()‏. LoggedCreditCardPayment يرث من صنفين معًا: السلوك الأساسي + سلوك Mixin إضافي.

from abc import ABC, abstractmethod

class PaymentMethod(ABC):
    @abstractmethod
    def pay(self, amount):
        """يجب أن ينفّذ كل صنف وارث هذه الميثود بطريقته."""

class CreditCardPayment(PaymentMethod):
    def pay(self, amount):
        return f"تم الدفع {amount} عبر البطاقة الائتمانية"

class CashPayment(PaymentMethod):
    def pay(self, amount):
        return f"تم الدفع {amount} نقدًا"

# PaymentMethod()  -> TypeError: لا يمكن إنشاء كائن من صنف مجرّد

## Duck Typing: أي كائن يملك pay() صالح، بلا حاجة لوراثة PaymentMethod
class GiftCard:
    def pay(self, amount):
        return f"تم خصم {amount} من بطاقة الهدية"

def checkout(payment_method, amount):
    print(payment_method.pay(amount))   # لا يهمها نوع الكائن، فقط أن لديه pay()

checkout(CreditCardPayment(), 200)
checkout(GiftCard(), 50)               # يعمل تمامًا رغم عدم وراثتها من PaymentMethod

## Mixin: إضافة سلوك تسجيل بالوراثة المتعددة
class LoggableMixin:
    def log_action(self, msg):
        print(f"[LOG] {msg}")

class LoggedCreditCardPayment(CreditCardPayment, LoggableMixin):
    def pay(self, amount):
        self.log_action(f"محاولة دفع {amount}")
        return super().pay(amount)

مثال محلول

خرافة مقابل حقيقة

جرّب بنفسك

بطاقات مراجعة سريعة

تحقق من فهمك