19. diel - Vlastnosti v Pythone druhýkrát - Pokročilé vlastnosti a dedenie
V predchádzajúcej lekcii, Dekorátory druhýkrát - Parametrické a triedne dekorátory , sme dokončili tému s dekorátormi.
V dnešnom tutoriále objektovo orientovaného programovania v Pythone budeme pokračovať v práci s vlastnosťami. Zameriame sa najmä na ich pokročilé použitie. Venovať sa budeme dedeniu, vytváraniu vlastných dekorátorov pre vlastnosti a častým chybám, ktorých sa pri práci s vlastnosťami programátori dopúšťajú.
Pokročilé vlastnosti sú už pomerne náročná téma. Je preto veľmi dôležité starostlivo analyzovať všetky ukážky kódu v lekcii, skúsiť si ich vo vlastnom IDE modifikovať a neprechádzať ďalej v tutoriáli, pokiaľ kód skutočne plne nepochopíte.
Použitie vlastností v dedení
Pozrime sa teda bližšie na dôležitý koncept využitia dekorátora
@property
v kontexte dedičnosti v Pythone. Dedičnosť umožňuje
odvodenej triede zdediť metódy a vlastnosti základnej (rodičovskej)
triedy. Pomocou dekorátora @property
v základnej triede
definujeme vlastnosti, ktoré je potom možné v odvodenej triede preťažovať
alebo prispôsobiť:
Trieda Tvar
je
základná trieda, ktorá má vlastnosť barva
s getterom a
setterom. Používa @property
na definovanie týchto metód ako
vlastnosti triedy.
Trieda Kruh
je odvodená trieda, ktorá dedí z
Tvar
. Zahŕňa svoju vlastnosť polomer
s vlastným
getterom a setterom. Preberá (dedí) zo základnej (rodičovskej) triedy
vlastnosť barva
.
Tento príklad ukazuje základné použitie @property
v dedení.
Zároveň ilustruje, ako odvodená trieda rozširuje alebo mení správanie
základnej triedy.
Preťažovanie vlastností v odvodených triedach
Preťažovanie vlastností (property overriding) v odvodenej triede je
proces, kde nahrádzame alebo rozširujeme chovanie getterov a setterov
základnej triedy. Vďaka tomu môžeme dosiahnuť väčšiu flexibilitu a
špecializácia v odvodených triedach. Pozrime sa na konkrétnu aplikáciu. V
triede Tvar
máme základnú implementáciu setteru pre farbu,
ktorá jednoducho nastavuje hodnotu. V triede Kruh
teraz pridáme
kontrolu, ktorá overí, či zadaná farba patrí do zoznamu vopred
definovaných povolených farieb pre kruhy. To je jednoduchý príklad toho, ako
v odvodenej triede preťažíme a rozšírime správanie vlastnosti z
rodičovskej triedy:
V kóde trieda
Kruh
rozširuje správanie setteru pre farbu. Overuje, či je
zadaná farba v zozname povolených farieb. Ak nie, vyvolá výnimku
ValueError
. Takto je možné v odvodenej triede preťažovať a
prispôsobovať vlastnosti základnej triedy.
Kód je zrejmý až na metódu fset
. To je interná metóda
používaná na volanie setteru vlastnosti. Normálne by sme ju v bežnom kóde
nevideli, pretože @property
ju obvykle skryje a umožňuje nám na
volanie setteru používať bežné priradenie atribútu. My ale setter
preťažujeme. Preto musíme metódu volať sami. Priame priradenie
self.barva = hodnota
by totiž viedlo k nekonečnej rekurzii.
Pokročilé vlastnosti a dekorátory
Vytváranie vlastných dekorátorov pre vlastnosti je jedným z pokročilejších a zároveň užitočných aspektov programovania v Pythone. V tejto kapitole sa pozrieme na to, ako vytvoríme vlastné dekorátory, ktoré je možné použiť pre vlastnosti tried.
Predstavme si, že chceme vytvoriť dekorátor, ktorý loguje každú zmenu
hodnoty vlastnosti (vrátane tých, ktoré spôsobia chybu). V našej triede
Kruh
chceme logovať zmeny polomeru. Najprv si teda napíšeme
funkciu pre dekorátor:
Táto funkcia nepatrí do
žiadnej triedy a musíme ju do kódu vložiť pred miesto, kde
neskôr použijeme dekorátor @log_property
. Najlepšie na
začiatok súboru alebo medzi triedy Tvar
a Kruh
.
Funkcia je bohužiaľ pomerne komplikovaná vzhľadom na naše znalosti. Ide
hlavne o časť (self, '_' + func.__name__)
v komentári kódu.
Funkcia getattr()
je štandardná vstavaná funkcia v Pythone,
ktorá sa používa na dynamické získanie hodnoty atribútu objektu na
základe jeho názvu, ktorý je jej odovzdaný ako reťazec. A práve v
konštrukcii tohto reťazca je zakopaný jazvečík. Aby bola funkcia
univerzálna (a správne napísaná), musela by v atribúte prijímať
referenciu (func
), nie priamo názov funkcie
(polomer
). Ďalej by sme v getattr()
museli reťazec
zložiť z podčiarkovníka a názvu funkcie. Práve na zistenie názvu funkcie
z referencie func
slúži to func.__name__
v
komentári. Bohužiaľ, túto látku ešte len budeme preberať. Máme preto
funkciu napísanú priamo s napevno vloženými údajmi a funkcia tak nie je
univerzálna. O magických dunder metódach, to sú tie s fakt veľa
podčiarkovníky:-D , sa dozvieme viac neskôr v kurze.
Určite ale neuškodí, keď si vo svojom IDE skúsime funkciu upraviť na univerzálnu. V komentároch ku kódu je všetko potrebné uvedené.
Použitie dekorátora
Dekorátor aplikujeme na setter metódu v našej triede
Kruh
:
Kedykoľvek teraz dôjde k
zmene polomeru, funkcia dekorátora log_property()
túto zmenu
zaznamená:
Vďaka vlastnému dekorátoru
teda dokážeme pridávať zložitejšie správanie k vlastnostiam tried
bez zásahu do ich vnútornej implementácie. Vlastné
dekorátory v praxi obvykle pridávajú dodatočné správanie (napríklad
logovanie, overovanie, transformácia dát) k operáciám, ktoré sú spojené s
vlastnosťami definovanými pomocou @property
. Toto je veľmi
mocná vlastnosť jazyka Python, ktorá umožňuje písať čistý, modulárny a
ľahko udržiavateľný kód.
Bežné chyby a nástrahy
Existuje niekoľko notoricky sa opakujúcich chýb, ktorých sa programátori dopúšťajú. Poďme sa na tie dve hlavné pozrieť bližšie.
Nekonečné rekurzie pri používaní setterov
Tejto pasce na nepozorné už sme sa v lekcii dotkli. Nekonečná rekurzia v setteroch nastane, keď setter neúmyselne zavolá sám seba. To sa často stáva, ak sa v settere pre nejakú vlastnosť pokúsime priamo priradiť hodnotu tejto vlastnosti, namiesto toho, aby sme priradili súkromný atribút. Príklad nám to ozrejmí:
Interná
implementácia triedy má vždy využívať priamy prístup k
interným atribútom (self._polomer
), zatiaľ čo všetok externý
prístup má prebiehať cez definované rozhranie
(self.polomer
).
Poradie dekorátorov
Poradie, v ktorom sa aplikujú dekorátory, je kľúčové. Už vieme, že
dekorátory sa aplikujú odspodu nahor. V prípade kombinácie
@property
, getteru/setteru a ďalších vlastných dekorátorov je
dôležité si uvedomiť, ktorý dekorátor vykoná svoj kód ako prvý a ako to
ovplyvní ďalšie správanie kódu. Napríklad, ak máme vlastný dekorátor
pre logovanie a chceme ho použiť spoločne s @property
, musí sa
@property
spustiť ako posledný. Tým zaistíme, že logovanie
bude zachytávať operácie na úrovni vlastnosti, nie na úrovni metódy:
Keď kód pristupuje k
vlastnosti polomer
, najskôr sa aktivuje správanie dekorátora
@log_property
(pretože je napísaný hore a spúšťa sa ako
prvý). Až potom sa vykoná predvolená operácia getteru definovaného
@property
dekorátorom.
Dekorátory sa najprv aplikujú vo vzostupnom poradí, ale spúšťajú sa v zostupnom poradí.
Zdrojový kód z lekcie je na stiahnutie v archíve:-)
Mal si s čímkoľvek problém? Stiahni si vzorovú aplikáciu nižšie a porovnaj ju so svojím projektom, chybu tak ľahko nájdeš.
Stiahnuť
Stiahnutím nasledujúceho súboru súhlasíš s licenčnými podmienkami
Stiahnuté 22x (1.87 kB)
Aplikácia je vrátane zdrojových kódov v jazyku Python