Тема 25 · Класи й обʼєкти

Усі три рівні — про одну програму: маленький облік бібліотеки. Наскрізний приклад лекції (продажі) ми лишаємо позаду навмисно: клас треба вміти описати для своєї предметної області, а не лише повторити чужий.

Працюй у звичайному файлі biblioteka.py, а перевірки пиши поруч, унизу того самого файлу, під захисною умовою:

if __name__ == "__main__":
    # тут усі assert-и
    ...

Тоді файл можна і запускати (python3 biblioteka.py), і імпортувати з іншого місця. Якщо жоден assert не спрацював, програма закінчується мовчки — це і є «зроблено».

рівень 1Рівень 1 — База

Напиши клас Книга з полями назва, автор, рік, примірників і методом доступна(), що повертає True, якщо примірників більше нуля.

Обовʼязково:

• усі перевірки — в __init__, до присвоєнь: порожня назва, рік менший за 1450 або більший за 2100, відʼємна кількість примірників — це ValueError із повідомленням українською;
• __repr__, з якого видно назву, автора й рік;
• жодного змінюваного значення в тілі класу.

Зроблено, якщо цей блок перевірок проходить без жодного спрацювання:

книга = Книга("Кобзар", "Шевченко", 1840, 3)
assert книга.доступна() is True
assert repr(книга) == "Книга('Кобзар', 'Шевченко', 1840)"   # свій формат — свій рядок

for погані in [("", "Шевченко", 1840, 3), ("Кобзар", "Шевченко", 1200, 3),
               ("Кобзар", "Шевченко", 1840, -1)]:
    try:
        Книга(*погані)
    except ValueError:
        pass
    else:
        raise AssertionError(f"перевірка не спрацювала: {погані}")

рівень 2Рівень 2 — Плюс

Додай клас Бібліотека, який зберігає книжки й веде журнал подій.

1. У __init__ створи два поля: self.книжки = [] і self.журнал = [].
2. Метод додати(книга) — з перевіркою isinstance(книга, Книга), інакше TypeError. Кожне додавання пише рядок у self.журнал.
3. Метод видати(назва) — зменшує примірників на одиницю й повертає True; якщо книжки немає або примірників нуль, повертає False. Обидва випадки — у журнал.
4. Атрибут класу максимум_на_руки = 5 (незмінне число!) і метод, який ним користується.
5. __repr__ для бібліотеки: скільки назв і скільки примірників усього.

Зроблено, якщо:

• дві бібліотеки не бачать журналів одна одної — це доводить assert:

python а, б = Бібліотека(), Бібліотека() а.додати(Книга("Кобзар", "Шевченко", 1840, 1)) assert len(а.журнал) == 1 and len(б.журнал) == 0 assert а.журнал is not б.журнал

• а.видати("Кобзар") двічі поспіль дає спершу True, потім False, і в журналі зʼявилось два різні рядки;
• а.додати("Кобзар") (рядок замість книжки) кидає TypeError;
• після а.максимум_на_руки = 2 значення в самому класі лишається 5. Перевір це assert Бібліотека.максимум_на_руки == 5 і поясни в коментарі одним реченням, чому так сталося.

рівень 3Рівень 3 — Виклик

Три задачі. Кожну можна зробити незалежно.

А. Пастка своїми руками. Свідомо зроби помилку: перенеси журнал = [] з __init__ у тіло класу Бібліотека. Напиши тест, який цю помилку ловить, — такий, що падає на зіпсованій версії й проходить на правильній. Поверни правильний варіант і залиш тест у файлі.

Б. Порахуй ціну гнучкості. Створи 200 000 обʼєктів Книга і заміряй памʼять (tracemalloc.get_traced_memory() до і після). Потім додай у клас __slots__ = ("назва", "автор", "рік", "примірників") і повтори замір.

В. Кому цей клас не потрібен. Знайди у власному коді (або напиши навмисно) клас, який складається лише з __init__ і методів отримати_X / встановити_X. Перепиши той самий сенс без класу.

Зроблено, якщо:

• А: тест справді розрізняє дві версії — покажи це, запустивши його двічі й зафіксувавши результат у коментарі («на версії з журналом у тілі класу падає на рядку N»);
• Б: маєш два числа й відношення між ними, а також рядок, який доводить, що після __slots__ одруківка більше не проходить мовчки:

python try: книга.примірникив = 3 # одруківка except AttributeError: print("✅ __slots__ ловить одруківку")

• В: нова версія коротша за стару, і ти можеш назвати одним реченням, що саме зникло разом із класом (і чого не зникло).

Підказки

• Перевірки в __init__ пиши до першого присвоєння. Якщо половину полів уже записано, а потім кинуто виняток, обʼєкт нікуди не потрапить — але звичка ставити перевірки першими рятує від напівзаповнених обʼєктів у складніших випадках.
• Не можеш вирішити, метод це чи функція? Спитай себе: чи потрібен йому self. Якщо всередині жодного разу не згадується self, це, найімовірніше, звичайна функція.
• Найшвидший спосіб побачити, що насправді лежить в обʼєкті, — надрукувати vars(обʼєкт). Це той самий __dict__, тільки коротше писати.
• Щоб перевірити, чи атрибут спільний, не рахуй елементи — питай про ідентичність: а.журнал is б.журнал. Довжини можуть збігтися випадково, is не збіжиться ніколи.
• Формат __repr__ вибираєш ти сам — але візьми за орієнтир рядок, схожий на виклик, яким такий обʼєкт можна створити знову. Тоді свій же assert на repr писати легко.