متدهای Setter و Getter¶

در برنامه‌نویسی شی گرا چنانچه بخواهیم دسترسی به داده‌ای را به شدت محدود کنیم، به آن داده سطح دسترسی private را اعمال می‌کنیم. اما گاهی می‌خواهیم تنها روند دستیابی و تغییر برخی از داده‌ها را کنترل کنیم - دسترسی مجاز است ولی چگونگی آن مهم است - در این صورت علاوه بر تنظیم سطح دسترسی private به آن عناصر متدهایی را برای تغییر (به عنوان Setter) و دستیابی (به عنوان Getter) آن‌ها نیز می‌بایست ایجاد کنیم:

 1class Student:
 2
 3    def __init__(self, name, score=0):
 4        self.name = name
 5        self.__score = score
 6
 7    def set_score(self, score):
 8        if isinstance(score, int) and  0 <= score <= 100:
 9            self.__score = score
10
11    def get_score(self):
12        return self.__score
13
14
15student = Student('Saeid', 70)
16student.set_score(99)
17student.set_score('100')
18student.set_score(-10)
19print(f'{student.name}, score:', student.get_score())

Saeid, score: 99

Method Overriding¶

این نوع از چندریختی در هنگام پیاده‌سازی وراثت (Inheritance - درس هجدهم) قابل استفاده است و تا کنون نیز بارها از آن بهره گرفتیم!.

در واقع به پیاده‌سازی دوباره یک متد از کلاس superclass در کلاس subclass را Method Overriding می‌گویند. در این مواقع متد superclass در زیر سایه متد هم نام در subclass قرار می‌گیرد و هنگام فراخوانی متد توسط اشیای کلاس subclass، این متد subclass است که فراخوانی می‌گردد:

 1class Animal:
 2
 3    def breathe(self):
 4      print('Animal, breathing...')
 5
 6    def walk(self):
 7      print('Animal, walking...')
 8
 9
10class Dog(Animal):
11
12    def walk(self):
13      print('Dog, walking...')
14
15
16dog = Dog()
17dog.breathe()
18dog.walk()

Animal, breathing...
Dog, walking...

در این نمونه کد، کلاس Dog از کلاس Animal ارث‌بری دارد و متد walk از کلاس Animal را Override کرده است. همانطور که از خروجی مشاهده می‌شود، برخلاف متد breathe، هنگام فراخوانی متد walk توسط شی Dog، متد باز‌پیاده‌سازی شده موجود در این کلاس فراخوانی می‌شود.

Method Overloading¶

این نوع از چندریختی به امکان کنارهم قرار گرفتن چندین متد همنام ولی با پارامترهای متفاوت (از نظر تعداد یا نوع) در کنار هم می‌باشد. یک شی می‌تواند با ارسال آرگومان‌های متفاوت و فراخوانی یک نام یکسان از متد، کارهای متفاوتی را به انجام برساند.

همانطور که در قسمت پیش نیز اشاره شد، در زبان برنامه‌نویسی پایتون تعداد و نوع پارامترهای تعریف شده برای یک تابع یا متد، هیچ ارتباطی با هویت آن متد ندارد و یک متد تنها با نام آن شناسایی می‌شود. بنابراین Method Overloading در پایتون پشتیبانی نمی‌شود و چنانچه چندین متد یا تابع همنام با پارامترهای متفاوت در یک کلاس یا ماژول در کنار هم باشند، خطایی رخ نمی‌دهد ولی باید توجه داشته باشید که متد یا تابع آخر، تمام موارد پیش از خود را در زیر سایه خواهد گرفت:

 1class Animal:
 2
 3    def breathe(self):
 4        print('breathing...')
 5
 6    def walk(self):
 7        print('walking...')
 8
 9    def walk(self, time=30):
10        print(f'{time} minutes, walking...')
11
12    def walk(self, minutes=30, seconds=59):
13        print(f'{minutes} minutes and {seconds} seconds, walking...')
14
15
16animal = Animal()
17animal.walk()

30 minutes and 59 seconds, walking...

همان‌طور که از خروجی نمونه کد بالا مشاهده می‌شود، با فراخوانی متد walk توسط شی Animal، از میان سه متد تعریف شده، این آخرین متد است که اجرا می‌گردد.

Operator Overloading¶

گونه‌ای از مفهوم چندریختی که در زبان برنامه‌نویسی پایتون پشتیبانی می‌شود، Operator Overloading می‌باشد که به انجام عملیات متفاوت با استفاده یک عملگر (Operator - درس ششم) یکسان اشاره دارد. برای مثال عملگر + هنگامی که به همراه دو شی int قرار بگیرد عمل جمع ریاضی (arithmetic addition) را بین آن دو به انجام می‌رساند ولی زمانی که با دو شی str قرار بگیرد، مقدار آن دو شی رشته را به یکدیگر پیوند می‌دهد (concatenate):

>>> a = 3
>>> b = 'string'

>>> a + a
6
>>> b + b
'stringstring'

زیان برنامه‌نویسی پایتون این قابلیت را در اختیار برنامه‌نویس قرار می‌دهد که بتواند عملیات مورد نظر خود را برای اشیای خود در هنگام مواجه با عملگرها فراهم آورد. این کار با استفاده از پیاده‌سازی برخی متدهای خاص ممکن می‌شود و در ادامه به معرفی متدهای معادل چند عملگر پایتون می‌پردازیم. توجه داشته باشید که تعداد این متدهای بسیار بیشتر از این‌ها بوده و در ازای تمام عملگرهای ممکن، یک متد نظیر قابل پیاده‌سازی می‌باشد، برای مطالعه بیشتر می‌توانید به مستندات پایتون مراجعه نمایید:

به عنوان نمونه یک کلاس Number جدید می‌سازیم و عملگر + در آن پیاده‌سازی می‌کنیم:

 1class Number:
 2
 3    def __init__(self, number):
 4        self.number = number
 5
 6    # adding two objects
 7    def __add__(self, other_number):
 8        return self.number + other_number.number
 9
10
11a = Number(5)
12b = Number(7)
13
14result = a + b
15
16print(f'{a.number } + {b.number } =', result)

5 + 7 = 12

به عنوان مثالی دیگر، شخصی‌سازی سنجش برابر بودن دو شی:

 1class Student:
 2
 3    def __init__(self, name, score=0):
 4        self.name = name
 5        self.score = score
 6
 7    def __eq__(self, other_student):
 8       return self.score == other_student.score
 9
10
11a = Student('Saeid', 75)
12b = Student('Babak', 75)
13
14print(a == b)

True

😊 امیدوارم مفید بوده باشه