Sınıf, nesne, `self`, `init` ve metotlar

Artık kendi nesne türlerimizi tanımlayabiliriz. Bir sınıf (class), belirli türde nesnelerin hangi duruma ve davranışlara sahip olacağını tanımlar. Sınıftan oluşturulan her örnek (instance) kendi durumunu taşır.

Bu hafta neleri yapabilmelisiniz?

Sınıf ile nesne/örnek ayrımını açıklayabilmeli,
class ile sınıf tanımlayabilmeli,
__init__ içinde örnek nitelikleri oluşturabilmeli,
self parametresinin hangi nesneyi temsil ettiğini açıklayabilmeli,
Örnek metodu yazıp çağırabilmeli,
Durum değişimini metot üzerinden gerçekleştirebilmeli,
Aynı sınıftan iki nesnenin bağımsız durum taşıdığını gösterebilmeli,
Sınıf niteliği ile örnek niteliğinin farkını açıklayabilmeli,
Örnek niteliğinin sınıf niteliğini gölgeleyebileceğini fark edebilmeli,
Python’da yazım hatasının yanlışlıkla yeni nitelik oluşturabileceğini açıklayabilmelisiniz.

İlk sınıfımız

BankAccount sınıftır; account ise bu sınıftan oluşturulmuş bir nesneye referanstır. __init__, yeni örneğin başlangıç durumunu kurar.

__init__ “nesneyi yoktan yaratan fonksiyon” değildir

Python veri modelinde nesnenin oluşturulması ile başlatılması ayrıdır. Bu derste __new__ ayrıntısına girmiyoruz; pratik olarak __init__’i başlangıç durumunu kurduğumuz metot olarak kullanacağız.

Sınıftan nesne oluşturulurken __init__ metodunun ve self üzerinden örnek niteliklerinin kurulmasını gösteren akış. — **init** ve self akışı

`self` nedir?

self, metot çağrısının yapıldığı o anki nesneye erişmemizi sağlar. first üzerinden çağrılan metotta self → first; second üzerinden çağrıda self → second nesnesidir.

Bir örnek üzerinden yapılan metot çağrısında self parametresinin çağrılan nesneyi göstermesini gösteren diyagram. — self ve metot çağrısı

Davranışı sınıfa eklemek

account.deposit(50) çağrısını zihinsel olarak BankAccount.deposit(account, 50) biçiminde düşünebilirsiniz. Normal kullanım ilk biçimdir; ikincisi self’in nereden geldiğini anlamaya yardım eder.

Metot yalnızca “sınıf içindeki fonksiyon” değildir

Tasarım açısından daha önemli fikir şudur:

Metot, nesnenin sorumluluğuna ait davranışı ifade eder.

deposit() davranışının BankAccount içinde olması, bakiye değişikliğinin hesap nesnesinin sorumluluğunda olduğunu söyler.

Aynı sınıftan bağımsız nesneler

Her nesne kendi value durumunu taşır.

Sınıf niteliği ile örnek niteliği aynı şey değildir

name örnek niteliğidir. school sınıfta tanımlanmıştır ve örnekler, kendilerinde aynı adlı bir nitelik yoksa sınıftaki değeri görür.

Sınıf niteliği ile her nesneye özgü örnek niteliği arasındaki farkı gösteren diyagram. — Sınıf ve örnek niteliği

Nitelik gölgeleme (shadowing)

Şu atama sınıf niteliğini değiştirmez:

ada.school = ... yalnızca ada nesnesinde aynı adlı bir örnek niteliği oluşturur; bu nitelik sınıftaki school değerini o nesne için gölgeler. Student.school ve ece.school değişmez. Sınıf düzeyindeki değeri gerçekten değiştirmek istiyorsanız niyeti açıkça Student.school = ... ile ifade edin.

Paylaşılan mutable sınıf niteliği

members sınıf niteliği olduğu için iki nesne de aynı listeyi görür. Her takımın bağımsız üye listesine sahip olmasını istiyorsak:

class Team:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.members = []

Mutable sınıf niteliğine dikkat

Bütün örneklerce gerçekten paylaşılacak veri için sınıf niteliği anlamlı olabilir. Her nesnenin kendi listesi, sözlüğü veya kümesi gerekiyorsa mutable nesneyi __init__ içinde oluşturun.

Yazım hatası bazen sessizce yeni nitelik oluşturur

C gibi statik yapısı daha katı dillerden geçerken şaşırtıcı bir nokta şudur: Python’da çoğu normal sınıf örneğine çalışma sırasında yeni nitelik eklenebilir.

class Account:
    def __init__(self):
        self.balance = 100

    def reset(self):
        self.blance = 0  # balance yerine yanlışlıkla blance

self.blance = 0 satırı çoğu durumda hemen hata vermez; yanlış adla yeni nitelik oluşturur. Daha sonra balance hâlâ 100 olduğu için hata mantıksal olarak ortaya çıkar.

Nitelik adlarını tutarlı kullanın

Editörün tamamlama/uyarı özelliklerinden yararlanın ve sınıfın durumunu tek tek farklı yerlerde doğaçlama oluşturmamaya çalışın. __init__ içinde beklenen örnek niteliklerini açıkça kurmak bu hataları azaltır.

Kavram radarı: `@classmethod` ve `@staticmethod`

Bu hafta yazmanız gereken temel metot türü örnek metodudur ve ilk parametresi self olur. İnternette iki dekoratöre sık rastlayacaksınız:

class User:
    @classmethod
    def from_text(cls, text):
        ...

    @staticmethod
    def is_valid_name(name):
        ...

@classmethod ilk parametre olarak örnek yerine sınıfı (cls) alır; alternatif oluşturucu gibi sınıf düzeyindeki davranışlarda kullanılabilir.
@staticmethod otomatik self veya cls almaz; sınıfın ad alanında duran, ancak örnek durumuna ihtiyaç duymayan yardımcı davranış için kullanılabilir.

Bu iki mekanizma bu haftanın üretim beklentisi değildir. Öncelik, örnek durumu kullanan davranışta normal instance method yazmayı doğru öğrenmektir.

Sorumluluğu doğru yere koymak

# A: dışarıdan doğrudan güncelleme
account.balance -= 100

# B: davranış üzerinden güncelleme
account.withdraw(100)

İkinci yaklaşım “para çekmenin kuralları hesabın sorumluluğundadır” dememizi sağlar. Gelecek hafta withdraw içinde geçerli durum kurallarını koruyacağız.

Alıştırma — Sınıfı tamamla

Alıştırma — `self` hatasını bul

Lamp().turn_on() çağrısında ne olur? Metot tanımındaki eksikliği düzeltin.

Alıştırma — Gölgelemeyi gözlemle

Bir Student sınıfında school sınıf niteliği oluşturun. İki öğrenci üretin; yalnızca ilk öğrenciye student.school = "X" atayın. Üç değeri (first.school, second.school, Student.school) yazdırıp sonucu açıklayın.

Küçük üretim görevi — `Book` sınıfı

Bir Book sınıfı oluşturun:

title
author
is_borrowed

Başlangıçta is_borrowed = False olsun. borrow() ve return_book() metotlarını ekleyin. İki ayrı kitap nesnesi oluşturun ve birini ödünç almanın diğerini değiştirmediğini gösterin.

Şimdilik aynı kitabı iki kez ödünç alma gibi geçersiz durumları engellemiyoruz. Gelecek hafta tam olarak bunu yapacağız.

Çalışır kod teslimi: En az iki Book nesnesi üretin; borrow() ve return_book() çağrıları sonrası durumları assert ile kontrol edin. Ayrıca sınıf/örnek niteliği gölgelemesini gösteren en az bir kısa deney ekleyin.

Kendinizi kontrol edin

Sınıf ile nesne arasındaki fark nedir?
self hangi nesneyi temsil eder?
__init__ temel olarak ne yapar?
Sınıf niteliği ile örnek niteliği arasındaki fark nedir?
ada.school = "X" neden Student.school değerini değiştirmez?
Mutable bir listeyi sınıf gövdesinde tanımlamak hangi durumda sorun yaratabilir?
self.blance yazım hatası neden hemen hata vermeyebilir?
classmethod ile staticmethod hangi genel amaçları ifade eder?

Bu haftadan akılda kalması gerekenler

Sınıf bir tür tanımı; nesne o sınıfın çalışma anındaki örneğidir.
self, çağrının hedefindeki nesneye erişim sağlar.
__init__ başlangıç durumunu kurar.
Örnek nitelikleri nesneye özgü durum taşır; sınıf nitelikleri sınıf düzeyinde paylaşılabilir.
Örnek üzerinde aynı adlı nitelik oluşturmak sınıf niteliğini gölgeleyebilir.
Her nesnenin kendi mutable koleksiyonu gerekiyorsa koleksiyonu __init__ içinde oluşturun.
Python’ın dinamik nitelikleri esnektir; yazım hatalarını da sessizleştirebilir.
İyi OOP tasarımında temel soru “bu davranış kimin sorumluluğu?”dur.