Object-Oriented Programming (OOP)

Objekt

  • Objekt kirjeldab ära konkreetse loogilise kogumi
    • näiteks õues olev punane auto on üks objekt
    • selle taga olev roheline auto on teine objekt jne
  • Tavaliselt mõtleme me arvust kui ühest väärtusest (nt 7)
  • Objekt koosneb tavaliselt mitmest väärtusest
    • värv, mark, mudel, pikkus, registrimass jne

Klass

  • Klass kirjeldab ära struktuuri
    • näiteks autol on värv, pikkus jne
  • Klass (üldiselt) ei sisalda andmeid
  • Klass on andmetüüp
  • Samatüüpi andmed pärinevad kõik ühest klassist
    • punane auto on auto, roheline auto on auto jne
  • Kuigi meil on maailmas mitu autot (objekti), siis meil on üks klass auto

Mis on OOP?

Objekt-orienteeritud programmeerimine (OOP) on programmeerimise paradigma, mis kasutab objekte.

Kõik asjad Pythonis on objektid

OOP tehnikad

  • Kapseldamine 
  • Modulaarsus
  • Polümorfism
  • Pärimine

Mis on sõne?

Sõne on objekt.

Sõne “funktsioone” kutsutakse meetoditeks

Sõne:

s = "Hello"
print(type(s))  # <class 'str'>
print(id(s))  # 30773472
print(id(s.replace("H", "h")))  # 61507648
  • Loome sõne S ja küsime selle tüübi. Tüüp on str klass
  • id tagastab objekti kohta unikaalse arvu. Kui id on erinev, siis on ka objekt erinev (st mälus erinevas kohas)
  • replace teeb uue sõne, seda näeme ka id-ga
  • replace on sõne meetod ehk funktsioon, mida saab välja kutsuda objektil

List

a = [1, 2, 3]
b = [1, 2, 3]
c = b
print(id(a))   # 44058024
a.append(4)
print(id(a))   # 44058024 still the same
print(id(b))   # 44059184
print(id(c))   # 44059184 - same as b
b.pop()
print(id(b))   # 44059184 - still the same
print(id(c))   # 44059184 - and same
  • Listi muutes id ei muutu
  • c ja b viitavad samale listile

Veel objekte

print(type(1))     # <class 'int'>
print(type(True))  # <class 'bool'>
print(type(1.2))   # <class 'float'>
print(type(None))  # <class 'NoneType'>
print(type(len))   # <class 'builtin_function_or_method'>
print(type(type))  # <class 'type'>

Klass kui andmetüüp

  • Iga klass on andmetüüp
  • Näiteks on Pythonis klass str
  • Iga konkreetne sõne, näiteks "tere", on selle klassi objekt (ehk isend)
  • Ühest klassist saab luua lõpmata palju objekte
  • Objekti kohta öeldakse ka isend ja instants
    • Üldiselt mõeldakse “objekt”, “isend”, “instants” terminitega samu asju
    • Erinevates allikates võivad neil erinevused olla

Teeme oma klassi

class Student:
    pass

s = Student()
print(type(s))  # <class '__main__.Student'>
print(id(s))    # 12448112

t = Student()
print(type(t))  # <class '__main__.Student'>
print(id(t))    # 12423408
  • Klass Student. pass on tühi korraldus
  • Loome kaks isendit – nende id on erinev (nad on mälus erinevas kohas)

Objektide võrdlemine

  • Objektide võrdlemine == võrdlusega kontrollib vaikimisi seda, kas nad viitavad samale objektile
  • Seda, mida täpselt kontrollitakse, saab üle kirjutada
    • Näiteks sõne puhul kontrollitakse seda, kas sisu (st sümbolid) on samad jne
s1 = Student()
s2 = Student()
s3 = s1

print(s1 == s2)   # False
print(s1 == s3)   # True
print(s2 == s3)   # False

Meetod

  • Klassis sisalduvaid funktsioone nimetatakse meetoditeks
class Student:
    """Student class."""

    def hello(self):  # method, "self" is a special parameter
        """Method (function) which just prints out "Hello!"."""
        print("Hello!")


s = Student()   # s is an object of class Student
s.hello()       # no "self" argument

self

  • Kõik objekti meetodid sisaldavad esimest parameetrit self
    • selle parameetri nimi võib ka midagi muud olla; kasutage self
  • self viitab isendile
  • Eelmises näites oli väljakutse s.hello()
    • kui hello() meetod käima pannakse, antakse sellele s kaasa
  • Meetodi jaoks vajalike väärtuste jaoks lisatakse need peale self parameetrit

self ja parameetrid

class Student:
    def greet_friend(self, friend_name):
        print(f"Hello, {friend_name}")

s = Student()
s.greet_friend("Kaia")
  • Meetodi kirjelduses esimesel kohal on self, teisel kohal friend_name.
  • Kui kutsume välja greet_friend meetodit, siis esimesena kaasa antud argument läheb teise parameetrisse jne.

Konstruktor

  • Objekti loomisel pannakse käima eriline meetod ehk konstruktor
  • Meetod kirjeldatakse: __init__(self)
  • See meetod pannakse käima üks kord objekti loomisel
  • Eelnevas näites s = Student() kutsub välja konstruktori
  • Konstruktori kirjeldamine ei ole kohustuslik
  • Konstruktor peab tagastama None (eraldi return lauset ei kirjutata).

Konstruktor

  • Kirjeldatakse nagu tavaline meetod
  • Eraldi pole vaja välja kutsuda
Konstruktor
Kirjeldatakse nagu tavaline meetod
Eraldi pole vaja välja kutsuda
class Student:
    def __init__(self):
        print("Initializing student..")

s = Student()  # Initializing student..

Student() kutsub Student klassi konstruktori välja

Konstruktor, objekti muutujad

  • self viitab loodavale/loodud objektile
  • Konstruktorisse saab kaasa anda argumente (nagu tavaline funktsioon)
  • Esimene parameeter on alati self
  • Objekti muutujad on seotud ühe konkreetse objektiga (isendiga)
  • Objekti muutujaid väärtustatakse: self.name = ...
  • Tavaliselt luuakse konstruktoris vajalikud väljad ära
  • Objekti muutujaid saab teistes objekti meetodites kasutada

Konstruktor, objekti muutujad

Objekti muutujad

class Shop:
    def __init__(self, name, age, products_file=None):
        self.products = []
        self.name = name
        self.established = 2020 - age
        if products_file is not None:
            # open the file and read products from it
            pass

    def inventory(self):
        print(f"Inventory for {self.name} (est. {self.established}:")
        for p in self.products:
            print("product: ..")

Klass (class)

  • Defineerib andmetüübi
  • Šabloon, mida saab hiljem kasutada, et luua konkreetseid objekte (isendeid)
class Point2D:
    """Point in (x, y) coordinate space."""
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def print_point(self):
        print(f"({self.x:.2f}, {self.y:.2f})")

Objekt (object)

  • Konkreetne isend, instants (instance)
  • Luuakse klassi kirjeldusest
  • Klassist võib luua lõpmata palju objekte
  • Samast klassist loodud objektid on sarnase struktuuriga (neil on samad meetodid ja muutujad)
  • Aga igal objektil on oma olek (muutujate väärtused)
p1 = Point2D(1.234, 0.23456)
p2 = Point2D(-1, 3)

p1.print_point()   # (1.23, 0.23)
p2.print_point()   # (-1.00, 3.00)

Klass ja objekt

class Point2D:
    """Point in (x, y) coordinate space)."""
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def print_point(self):
        print(f"({self.x:.2f}, {self.y:.2f})")


p1 = Point2D(1.234, 0.23456)
p2 = Point2D(-1, 3)

p1.print_point()   # (1.23, 0.23)
p2.print_point()   # (-1.00, 3.00)