README.md

11 - Interfejsy w Pythonie (ABC i Protocol)

Cel

Pokazać dwa sposoby modelowania interfejsów: nominalny (ABC) i strukturalny (Protocol).

Teoria

Co to jest interfejs?

Interfejs to zestaw metod, który klasa musi zaimplementować. W językach takich jak Java interface jest słowem kluczowym. W Pythonie interfejs można wyrazić na dwa sposoby.

Podejście 1: ABC + @abstractmethod (nominalne)

from abc import ABC, abstractmethod

class PaymentProcessor(ABC):
    @abstractmethod
    def pay(self, amount: float) -> str:
        ...

• Klasa dziedzicząca musi zaimplementować pay, inaczej TypeError przy próbie instancji.
• Sprawdzenie: isinstance(obj, PaymentProcessor) → True.

class CardProcessor(PaymentProcessor):
    def pay(self, amount: float) -> str:
        return f"card:{amount:.2f}"

Podejście 2: Protocol (strukturalne, duck typing ze wsparciem mypy)

from typing import Protocol

class SupportsPay(Protocol):
    def pay(self, amount: float) -> str:
        ...

• Klasa nie musi po nim dziedziczyć — wystarczy, że ma metodę pay.
• Sprawdzenie: statycznie przez mypy/pyright, nie przez isinstance.
• Idealne gdy nie kontrolujemy klas zewnętrznych.

Kiedy który?

Kryterium	ABC	Protocol
Wymagana jawna deklaracja	Tak (class Foo(ABC))	Nie
Weryfikacja runtime	isinstance	Brak (tylko statyczna)
Sprawdza zewnętrzne klasy	Nie	Tak
Wymusza implementację	Tak	Nie (tylko linter)

Diagram: diagrams/topic_11.png

Krok po kroku na kodzie

Plik: examples/interfaces_demo.py

from abc import ABC, abstractmethod
from typing import Protocol

class PaymentProcessor(ABC):
    @abstractmethod
    def pay(self, amount: float) -> str:
        ...

class SupportsPay(Protocol):
    def pay(self, amount: float) -> str:
        ...

class CardProcessor(PaymentProcessor):
    def pay(self, amount: float) -> str:
        return f"card:{amount:.2f}"

Mini-lab (krok po kroku)

1. Uruchom examples/interfaces_demo.py.
2. Utwórz instancję PaymentProcessor() — co się dzieje?
3. Napisz BlikProcessor bez dziedziczenia po PaymentProcessor.
4. Sprawdź isinstance(blik, PaymentProcessor) — wynik?
5. Napisz funkcję z podpowiedzią SupportsPay — czy BlikProcessor pasuje?

Oczekiwany efekt

• Student rozróżnia podejście nominalne i strukturalne do interfejsów.
• Student wie, kiedy użyć ABC, a kiedy Protocol.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

• szablon: exercises/tasks.py
• przykładowe rozwiązanie: exercises/solutions_11.py
• testy: exercises/test_solutions.py

Zadanie: napisz klasę BlikProcessor z metodą pay(amount) -> str w formacie "blik:<kwota:.2f>".

Pytania egzaminacyjne

1. Czym różni się ABC od Protocol?
2. Kiedy warto stosować nominalne interfejsy (ABC)?
3. Co daje typowanie strukturalne (Protocol) w praktyce projektowej?
4. Jak interfejsy wspierają testowanie (mockowanie)?
5. Dlaczego interfejs zmniejsza sprzężenie między modułami?

Literatura

• https://docs.python.org/3/library/abc.html
• https://docs.python.org/3/library/typing.html#typing.Protocol
• L. Ramalho, Fluent Python, rozdz. „Protocols and Duck Typing".