Асинхронная разработка и ООП на Python

Магистратура 2026/2027

Статус: Курс по выбору (Прикладные нейросетевые технологии)

Кто читает: Департамент больших данных и информационного поиска

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 1-й курс, 2 модуль

Охват аудитории: для своего кампуса

Язык: русский

Кредиты: 3

Контактные часы: 24

Дополнительные материалы в LMS Задать вопрос

Аннотация

Курс посвящён современным подходам к асинхронному программированию и объектно-ориентированному проектированию на языке Python. Вы изучите ключевые принципы ООП, научитесь проектировать расширяемые и поддерживаемые архитектуры, а также освоите асинхронные возможности Python для создания высокопроизводительных приложений. Особое внимание уделено практическим аспектам: от разработки асинхронных серверов до интеграции с внешними API и работы с базами данных. По итогам курса вы сможете эффективно применять асинхронные паттерны и ООП для решения реальных задач.

Цель освоения дисциплины

1) проектировать классы и взаимодействие объектов в Python;
2) выбирать между наследованием, композицией и протоколами;
3) использовать правильные структуры для описания модельных объектов;
4) понимать жизненный цикл coroutine, Task и Future;
5) разрабатывать приложения на asyncio;
6) правильно обрабатывать отмену, таймауты и исключения;
7) применять очереди, семафоры и другие примитивы синхронизации;
8) строить асинхронный ввод-вывод и сетевые взаимодействия;
9) тестировать асинхронный код и диагностировать типичные ошибки;
10) оценивать архитектурные и производительные компромиссы асинхронного решения.

Планируемые результаты обучения

проектирует классы, интерфейсы и взаимодействие объектов на Python;
создает классы с корректной инкапсуляцией и использует композицию, наследование и протоколы;
применяет type hints, generics, dataclass и ABC/Protocol в прикладном коде;
объясняет различия между обычной функцией, coroutine, Task и Future;
создает и запускает асинхронные задачи в asyncio;
обрабатывает исключения, отмену задач и таймауты;
применяет очереди, locks, semaphores и другие примитивы синхронизации;
реализует асинхронные сетевые и файловые взаимодействия;
тестирует асинхронный код и локализует проблемы конкурентного выполнения;
обосновывает архитектурные решения и оценивает их влияние на читаемость, надежность и производительность.

Содержание учебной дисциплины

ООП в Python: классы, объекты, атрибуты, методы, свойства
Композиция, наследование, MRO и перегрузка операторов
Dataclass, Protocol, ABC, декораторы и type hints
Модель конкурентности: sync vs async, event loop; coroutine и await
Task, Future, отмена, таймауты и обработка исключений
Очереди и примитивы синхронизации asyncio; backpressure
Асинхронный ввод-вывод, HTTP-клиент и потоковая обработка
Архитектура асинхронного сервиса, наблюдаемость и повторение

Элементы контроля

Домашнее задание 1 — ООП (10%)
Выдается после недели 3; сдача в течение 7 дней.
Домашнее задание 2 — asyncio (10%)
Выдается после недели 5; сдача в течение 10 дней.
Контрольная работа — практическое программирование (20%)
На неделе 8, до защиты проекта; 90 минут.
Домашнее задание 3 — асинхронный сервис (15%)
Выдается после недели 6; сдача до начала недели 8.
Итоговый проект (25%)
Выдается на неделе 5; защита на неделе 8. Пересдача: Нет; при уважительном пропуске защита переносится на согласованную дату до завершения курса.
Экзамен (20%)

Промежуточная аттестация

2026/2027 2nd module
0.1 * Домашнее задание 2 — asyncio (10%) + 0.2 * Контрольная работа — практическое программирование (20%) + 0.25 * Итоговый проект (25%) + 0.1 * Домашнее задание 1 — ООП (10%) + 0.2 * Экзамен (20%) + 0.15 * Домашнее задание 3 — асинхронный сервис (15%)

Список литературы

Авторы

Ахмедова Гюнай Интигам кызы

Программа дисциплины