Об'єктно-орієнтоване програмування (ООП) в Python

Python — це універсальна мова програмування, яка підтримує різні парадигми програмування, включаючи об’єктно-орієнтоване програмування (скор. “ООП”) з використанням об’єктів та класів.

Об’єкт — це будь-яка сутність, яка має атрибути (дані) та поведінку (методи/функції). Наприклад, кошеня — це об’єкт. В нього є:

атрибути — ім’я, вік, колір тощо.

поведінка — бігає, нявкає, спить і т.д.

Клас — це креслення (план) цього об’єкта.

Зміст:

Клас та об’єкти в Python
Спадкування в Python
Інкапсуляція в Python
Поліморфізм в Python

Клас та об’єкти в Python

class Cat:
    # Атрибути (дані) класу
    name = ""
    age = 0

# Створення об'єкта cat1
cat1 = Cat()
cat1.name = "Blu"
cat1.age = 10

# Створення іншого об'єкта — cat2
cat2 = Cat()
cat2.name = "Woo"
cat2.age = 15

# Доступ до атрибутів класу Cat
print(f"{cat1.name} is {cat1.age} years old")
print(f"{cat2.name} is {cat2.age} years old")

class Cat:

# Атрибути (дані) класу

name = ""

age = 0

# Створення об'єкта cat1

cat1 = Cat()

cat1.name = "Blu"

cat1.age = 10

# Створення іншого об'єкта — cat2

cat2 = Cat()

cat2.name = "Woo"

cat2.age = 15

# Доступ до атрибутів класу Cat

print(f"{cat1.name} is {cat1.age} years old")

print(f"{cat2.name} is {cat2.age} years old")

Результат:

Blu is 10 years old Woo is 15 years old

Ми створили клас Cat з двома атрибутами: name та age. Потім ми створили екземпляри (об’єкти) класу Cat: cat1 та cat2 — це посилання на наші нові об’єкти. Ми звертаємось до атрибутів екземплярів та присвоюємо їм значення, використовуючи ім’я екземпляра та оператор ..

Спадкування в Python

Спадкування — це спосіб створення нового класу, використовуючи дані вже існуючого класу без внесення змін до нього. Створюваний клас є дочірнім (або “похідним”) класом, а існуючий клас є батьківським (або “базовим”) класом.

# Батьківський клас
class Animal:
    
    def eat(self):
        print( "I can eat!")
    
    def sleep(self):
        print("I can sleep!")

# Дочірній клас
class Dog(Animal):
    
    def bark(self):
        print("I can bark! Woof woof!!")

# Створюємо об'єкт класу Dog
dog1 = Dog()

# Викликаємо методи батьківського класу
dog1.eat()
dog1.sleep()

# Викликаємо метод дочірнього класу
dog1.bark();

# Батьківський клас

class Animal:

def eat(self):

print( "I can eat!")

def sleep(self):

print("I can sleep!")

# Дочірній клас

class Dog(Animal):

def bark(self):

print("I can bark! Woof woof!!")

# Створюємо об'єкт класу Dog

dog1 = Dog()

# Викликаємо методи батьківського класу

dog1.eat()

dog1.sleep()

# Викликаємо метод дочірнього класу

dog1.bark();

Результат:

I can eat! I can sleep! I can bark! Woof woof!

Тут dog1 (об’єкт дочірнього класу Dog) має доступ до членів батьківського класу Animal через те, що клас Dog успадкований від класу Animal.

# Виклик методів класу Animal
dog1.eat()
dog1.sleep()

# Виклик методів класу Animal

dog1.eat()

dog1.sleep()

Інкапсуляція в Python

Інкапсуляція — це об’єднання атрибутів і методів всередині класу, яке запобігає доступу зовнішніх класів до атрибутів і методів даного класу та їх зміні. Іншими словами, це “приховування даних”.

В Python приватні (private) атрибути позначаються за допомогою одинарного _ або подвійного __ підкреслень розміщених на місці префіксу. Наприклад:

class Computer:
    def __init__(self):
        self.__maxprice = 900

    def sell(self):
        print("Selling Price: {}".format(self.__maxprice))

    def setMaxPrice(self, price):
        self.__maxprice = price

c = Computer()
c.sell()

# Змінюємо ціну
c.__maxprice = 1000
c.sell()

# Використовуємо функцію-сеттер
c.setMaxPrice(1000)
c.sell()

class Computer:

def __init__(self):

self.__maxprice = 900

def sell(self):

print("Selling Price: {}".format(self.__maxprice))

def setMaxPrice(self, price):

self.__maxprice = price

c = Computer()

c.sell()

# Змінюємо ціну

c.__maxprice = 1000

c.sell()

# Використовуємо функцію-сеттер

c.setMaxPrice(1000)

c.sell()

Результат:

Selling Price: 900 Selling Price: 900 Selling Price: 1000

Тут ми визначили клас Computer і використали метод __init__() для збереження ціни комп’ютера. Зверніть увагу на наступний рядок коду:

c.__maxprice = 1000

1	c.__maxprice = 1000

Тут ми спробували змінити значення __maxprice поза класом. Однак, оскільки __maxprice є приватною змінною, у нас нічого не вийшло. Для зміни ціни необхідно використовувати функцію-сеттер, тобто setMaxPrice(), яка приймає ціну як параметр.

Поліморфізм в Python

Поліморфізм означає наявність більш як однієї форми, тобто одна і та ж сутність (метод, оператор чи об’єкт) може виконувати різні дії у різних ситуаціях. Наприклад:

class Polygon:
    # Метод рендерингу полігону
    def render(self):
        print("Rendering Polygon...")

class Square(Polygon):
    # Метод рендерингу квадрата
    def render(self):
        print("Rendering Square...")

class Circle(Polygon):
    # Метод рендерингу кола
    def render(self):
        print("Rendering Circle...")
    
# Створюємо об'єкт класу Square
s1 = Square()
s1.render()

# Створюємо об'єкт класу Circle
c1 = Circle()
c1.render()

class Polygon:

# Метод рендерингу полігону

def render(self):

print("Rendering Polygon...")

class Square(Polygon):

# Метод рендерингу квадрата

def render(self):

print("Rendering Square...")

class Circle(Polygon):

# Метод рендерингу кола

def render(self):

print("Rendering Circle...")

# Створюємо об'єкт класу Square

s1 = Square()

s1.render()

# Створюємо об'єкт класу Circle

c1 = Circle()

c1.render()

Результат:

Rendering Square... Rendering Circle...

Тут ми створили батьківський клас Polygon та два дочірні класи: Square і Circle. Зверніть увагу на використання методу render(), основною метою якого є малювання (рендеринг) фігури. Проте процес рендерингу квадрата (Square) відрізняється від процесу рендерингу кола (Circle). Метод render() поводиться по-різному в різних класах. Можна сказати, що метод render() є поліморфним.

Оцінити статтю: