Наслідування й композиція

Працюємо з тим самим каталогом бібліотеки, що й у лекції. Усе роби в окремому файлі каталог.py або в новому зошиті — практику не редагуй, вона знадобиться для звірки.

рівень 1Рівень 1 — База

Побудуй власну гілку ієрархії на три рівні й доведи, що ланцюжок super() працює наскрізь.

1. Візьми з практики базовий клас Видання (назва, рік, методи опис і вік).
2. Додай Журнал(Видання) з номером випуску. Його опис має кликати super().опис(), а не складати рядок з нуля.
3. Додай Стаття(Журнал) з автором і сторінкою. Її опис теж кличе super().опис().
4. Створи одну статтю й надрукуй: її опис(), її __dict__ і Стаття.__mro__.

Зроблено, якщо:

• у файлі є три assertи, які по одному перевіряють наявність у рядку опис() внеску кожного з трьох класів (назва+рік, номер, автор) — і всі проходять;
• assert [к.__name__ for к in Стаття.__mro__] == ["Стаття", "Журнал", "Видання", "object"] проходить;
• assert len(стаття.__dict__) == 5 (назва, рік, номер, автор, сторінка) проходить — тобто жодна ланка ланцюжка не загубилась.

рівень 2Рівень 2 — Плюс

Та сама предметна область, але тепер вимога змінюється — і треба показати, що наслідування її не тримає, а композиція тримає.

1. Спершу наслідуванням. Напиши три класи: ПаперовеВидання(Видання), АудіоВидання(Видання), ЕлектроннеВидання(Видання), у кожного свій як_видати(). Створи по одному обʼєкту.
2. Тепер нова вимога: «книга, яку читач узяв на папері, наступного тижня має стати доступною ще й файлом — той самий обʼєкт каталогу, той самий інвентарний номер». Спробуй виконати її, не створюючи новий обʼєкт. Запиши в коментарі, чому не виходить.
3. Перепиши на композицію. Один клас Позиція (назва, рік, автор, носій, інвентарний_номер) і три маленькі класи-носії Папір, Аудіо, Файл, у кожного свій як_видати(). Позиція.як_видати() делегує роботу носію.
4. Заведи одну позицію на папері, запамʼятай її id() та інвентарний номер, зміни носій на Файл() і перевір те й те ще раз.

Зроблено, якщо:

• у файлі є assert id(позиція) == id_до і assert позиція.інвентарний_номер == номер_до — доказ, що це той самий обʼєкт;
• є assert позиція.як_видати() != видача_до — доказ, що поведінка змінилася;
• є assert type(позиція) is Позиція — доказ, що клас обʼєкта не змінювався;
• у коментарі до пункту 2 своїми словами написано, чому клас обʼєкта в Python змінити не можна й до чого призводить обхідний шлях «створити новий обʼєкт».

рівень 3Рівень 3 — Виклик

Реалізуй пошук методу самостійно й знайди межу, за якою Python здається.

1. Напиши функцію мій_mro(клас), яка будує лінеаризацію самостійно, без звертання до клас.__mro__. Дозволено користуватися лише клас.__bases__. Три правила лінеаризації: клас іде раніше за будь-якого свого предка; предки зберігають той порядок, у якому записані в дужках; кожен клас у списку рівно один раз.
2. Перевір мій_mro щонайменше на пʼятьох ієрархіях: лінійний ланцюжок із трьох класів, ромб, «подвійний ромб» (два ромби один над одним), клас без явних базових, і клас, що успадковує два незалежні дерева.
3. Знайди ієрархію, для якої Python відмовляється будувати MRO, і спіймай TypeError із текстом про неможливість лінеаризації. Поясни в коментарі, яке саме з трьох правил у ній суперечить іншому.
4. На основі мій_mro напиши мій_getattr(обʼєкт, імʼя), яка шукає атрибут спершу в обʼєкт.__dict__, потім по класах, і кидає AttributeError із таким самим текстом, як у Python.

Зроблено, якщо:

• assert мій_mro(К) == list(К.__mro__) проходить для всіх пʼятьох ієрархій;
• зафіксовано ієрархію, на якій class падає з TypeError: Cannot create a consistent method resolution order (MRO), і в коментарі пояснено конфлікт правил;
• мій_getattr дає той самий результат, що й getattr, щонайменше на десяти парах «обʼєкт + імʼя», включно з двома неіснуючими іменами (де обидві функції мусять кинути AttributeError).

Підказки

• Рівень 1. Якщо в опис() статті зник рік — перевір, чи Журнал.опис справді кличе super(), а не складає рядок сам. Ланцюжок рветься в найтихішому місці.
• Рівень 2. Питання «чому не виходить» має просту відповідь у два слова: подивись, що поверне type(обʼєкт) до й після будь-яких твоїх спроб.
• Рівень 3. Лінеаризація будується не обходом углиб. Візьми списки-кандидати (сам клас, потім мій_mro кожного предка, потім список самих предків) і на кожному кроці бери голову першого списку, якої немає в хвості жодного іншого. Якщо такої голови немає в жодному списку — це і є та сама суперечність із пункту 3.
• Перевіряти зручно на класах-пустишках: class A: pass, class B(A): pass — імена коротші, а механізм той самий.