Python: ООП

Наследование: переиспользовать, а не копировать#

Класс-наследник получает все атрибуты и методы родителя и может добавить свои
или заменить существующие.

class Employee:
    def __init__(self, name, salary):
        self.name = name
        self.salary = salary

    def pay(self):
        return self.salary

class Manager(Employee):
    def __init__(self, name, salary, bonus):
        super().__init__(name, salary)
        self.bonus = bonus

    def pay(self):
        return super().pay() + self.bonus

m = Manager("Пётр", 100, 50)
print(m.pay(), m.name)        # 150 Пётр
print(isinstance(m, Employee))  # True

super() обращается к следующему классу в цепочке наследования. Вызов
super().__init__(...) в конструкторе наследника обязателен, если родитель
что-то заполняет: без него у объекта просто не окажется полей, и падение
случится позже и не в том месте.

Проверять тип нужно через isinstance, а не type(x) == Employee: второе
даст False для наследника и сломает всю идею.

Полиморфизм и утиная типизация#

Полиморфизм здесь означает: одинаковый вызов, разный результат в зависимости
от класса объекта.

class Dog:
    def speak(self):
        return "гав"

class Cat:
    def speak(self):
        return "мяу"

for animal in (Dog(), Cat()):
    print(animal.speak(), end=" ")   # гав мяу

Обрати внимание: Dog и Cat не связаны наследованием, и это не мешает.
Python не спрашивает, какого объект класса, — он проверяет, есть ли у объекта
нужный метод. Такой подход называют утиной типизацией: если объект крякает
как утка, для кода он утка. Поэтому чаще всего общий базовый класс не нужен
вообще.

Когда общий контракт всё-таки хочется зафиксировать, берут модуль abc:

from abc import ABC, abstractmethod

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

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

    def area(self):
        return self.side ** 2

print(Square(4).area())   # 16
Shape()
  # TypeError: Can't instantiate abstract class Shape without an implementation
  # for abstract method 'area'

Инкапсуляция: подчёркивания вместо private#

Ключевых слов private и protected в языке нет. Есть соглашение и один
технический приём.

• name — открытый атрибут, часть интерфейса.
• _name — внутренний; трогать снаружи не следует, но язык не запрещает.
• __name — имя искажается: внутри класса Account оно превращается в
  _Account__name.

class Account:
    def __init__(self, balance):
        self.__balance = balance

    @property
    def balance(self):
        return self.__balance

a = Account(500)
print(a.balance)           # 500
print(a._Account__balance) # 500 — «приватность» обходится одной строкой
a.balance = 0
  # AttributeError: property 'balance' of 'Account' object has no setter

Двойное подчёркивание придумано не для защиты от программиста, а чтобы имя
случайно не перекрылось в наследнике. Настоящий способ ограничить доступ —
@property без сеттера: атрибут читается, но не присваивается.

Композиция вместо длинных иерархий#

Наследование связывает классы жёстко: изменение родителя ломает всех потомков.
Часто лучше сделать объект полем другого объекта.

class Engine:
    def start(self):
        return "мотор запущен"

class Car:
    def __init__(self):
        self.engine = Engine()      # машина ИМЕЕТ мотор

    def start(self):
        return self.engine.start()

print(Car().start())   # мотор запущен

Простое правило выбора: «является» — наследование (Manager является
Employee), «имеет» — композиция (Car имеет Engine). Множественное
наследование в Python разрешено, порядок поиска методов виден в
Класс.__mro__, но в прикладном коде его почти всегда стоит избегать.

Практика: опиши базовый класс Shape с абстрактным area, наследников
Circle и Rect, сложи их в список и выведи общую площадь через
sum(s.area() for s in shapes). Устройство самого класса — в статье про
классы, а перебор без списка — в статье про
генераторы.

План по этапам

1. Родитель и наследникНаписать базовый класс с двумя полями и наследника, который добавляет третье через super().__init__.
2. Переопределить методЗаменить метод в наследнике и вызвать родительскую версию через super().
3. Список разнородных объектовСложить объекты двух несвязанных классов в список и вызвать у всех одноимённый метод.
4. Зафиксировать контрактСделать базовый класс через abc и убедиться, что создать его напрямую нельзя.
5. Переписать на композициюВзять иерархию из трёх уровней и заменить один уровень полем-объектом.

Проверь себя

Источники

• Классы и наследование в учебнике PythonРазделы Inheritance и Multiple Inheritance
  бесплатно
• Модуль abc — абстрактные классыABC и abstractmethod с примерами
  бесплатно
• StepikБесплатные курсы по Python, включая ООП
  бесплатно

Было полезно?

Да Нет