Chuyển tới nội dung chính

Bài 4-2 Abstract Class

1. Khái niệm​

Abstract Class (Lớp trừu tượng) là một loại lớp trong Python mà:

  • Không thể khởi tạo trực tiếp.
  • Được dùng để định nghĩa giao diện (interface) cho các lớp con.
  • Có thể chứa phương thức trừu tượng (chưa được cài đặt) và phương thức cụ thể (đã cài đặt).

Khi nào dùng Abstract Class?​

  • Khi bạn muốn tạo một khuôn mẫu chung cho các lớp con.
  • Khi bạn muốn ép buộc các lớp con phải cài đặt một số phương thức nhất định.

2. Cách tạo lớp trừu tượng trong Python​

Import các thành phần cần thiết:​

from abc import ABC, abstractmethod
  • ABC: là lớp cơ sở để tạo lớp trừu tượng.
  • @abstractmethod: decorator đánh dấu một phương thức là trừu tượng (phải được lớp con override).

3. Ví dụ cơ bản​

from abc import ABC, abstractmethod

class Polygon(ABC):
    def __init__(self, color):
        self.color = color

    @abstractmethod
    def printSides(self):
        pass

Giải thích:​

  • Polygon là lớp trừu tượng, kế thừa từ ABC.
  • Phương thức printSides là trừu tượng – không có thân hàm.
  • Không thể khởi tạo Polygon() vì nó chưa đủ triển khai.

4. Lớp con cụ thể kế thừa và triển khai​

class Triangle(Polygon):
    def __init__(self, color):
        super().__init__(color)

    def printSides(self):
        print("There are 3 sides")

b = Triangle("Red")
b.printSides()

Output:

There are 3 sides

Giải thích:​

  • Triangle là lớp cụ thể, kế thừa từ Polygon.
  • printSides() được override trong lớp con => OK.
  • Có thể khởi tạo và sử dụng bình thường.

5. Gây lỗi khi không override phương thức trừu tượng​

class Triangle(Polygon):
    def __init__(self, color):
        super().__init__(color)

b = Triangle("Red")  # Lỗi

Kết quả:

TypeError: Can't instantiate abstract class Triangle with abstract method printSides

Vì Triangle không triển khai printSides(), nên nó vẫn bị xem là lớp trừu tượng.

6. Lớp trừu tượng có thể chứa phương thức cụ thể​

class Polygon(ABC):
    def __init__(self, color):
        self.color = color

    @abstractmethod
    def printSides(self):
        pass

    def printColor(self):
        print(self.color)

class Triangle(Polygon):
    def __init__(self, color):
        super().__init__(color)

    def printSides(self):
        print("There are 3 sides")

b = Triangle("Red")
b.printSides()
b.printColor()

Output:

There are 3 sides
Red

Giải thích:​

  • Lớp Polygon có cả phương thức trừu tượng (printSides) và phương thức cụ thể (printColor).
  • Triangle chỉ cần triển khai các phương thức trừu tượng, các phương thức cụ thể có thể dùng lại.

7. Tóm tắt kiến thức​

Đặc điểmMô tả
Không thể tạo instanceBạn không thể gọi Polygon() nếu nó còn chứa abstract method
Bắt buộc overrideLớp con phải override tất cả các abstract method
Có thể chứa method cụ thểLớp trừu tượng vẫn có thể chứa các hàm đã cài đặt
Dùng abc.ABCTất cả lớp trừu tượng đều kế thừa từ ABC

8. Kết luận​

  • Lớp trừu tượng là công cụ hữu ích giúp thiết kế hệ thống rõ ràng và dễ mở rộng.
  • Trong Python, sử dụng ABC và @abstractmethod để xây dựng trừu tượng.
  • Nếu lớp con không triển khai hết các abstract method, nó sẽ không thể khởi tạo.
  • Lớp trừu tượng vẫn có thể chứa logic đã cài sẵn (concrete methods).