22_classes_tutorial.py

# ========== ОСНОВЫ КЛАССОВ ==========

# 1. Создание простого класса
class Dog:
    pass  # Пустой класс

# Создание экземпляра (объекта) класса
my_dog = Dog()
print(f"Объект: {my_dog}")
print(f"Тип: {type(my_dog)}")

# 2. Класс с атрибутами и методами
class Dog:
    # Метод __init__ (конструктор) вызывается при создании объекта
    def __init__(self, name, age):
        # self - ссылка на текущий экземпляр класса
        self.name = name  # атрибут экземпляра
        self.age = age

    # Метод экземпляра
    def bark(self):
        print(f"{self.name} говорит: Гав-гав!")

    def get_age(self):
        return self.age

# Создание экземпляров
dog1 = Dog("Бобик", 3)
dog2 = Dog("Шарик", 5)

print(f"Собака 1: {dog1.name}, {dog1.age} лет")
dog1.bark()

print(f"Собака 2: {dog2.name}, {dog2.age} лет")
dog2.bark()

# 3. Атрибуты класса (общие для всех экземпляров)
class Dog:
    # Атрибут класса (общий для всех собак)
    species = "Canis familiaris"

    def __init__(self, name, age):
        # Атрибуты экземпляра (уникальные для каждой собаки)
        self.name = name
        self.age = age

dog1 = Dog("Бобик", 3)
dog2 = Dog("Шарик", 5)

print(f"Вид: {Dog.species}")  # Доступ через класс
print(f"Вид (через экземпляр): {dog1.species}")
print(f"Вид (через экземпляр): {dog2.species}")

# Изменение атрибута класса влияет на все экземпляры
Dog.species = "Домашняя собака"
print(f"Новый вид: {dog1.species}")

# 4. Методы класса (@classmethod)
class Person:
    population = 0  # Атрибут класса

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Person.population += 1

    @classmethod
    def get_population(cls):
        # cls - ссылка на класс (не на экземпляр!)
        return cls.population

person1 = Person("Pavel")
person2 = Person("Ivan")
print(f"Население: {Person.get_population()}")

# 5. Статические методы (@staticmethod)
class Math:
    @staticmethod
    def add(a, b):
        # Не принимает ни self, ни cls
        return a + b

    @staticmethod
    def multiply(a, b):
        return a * b

# Вызов без создания экземпляра
print(f"Сумма: {Math.add(5, 3)}")
print(f"Произведение: {Math.multiply(4, 7)}")

# 6. Приватные атрибуты и методы
class BankAccount:
    def __init__(self, owner, balance):
        self.owner = owner
        # __ делает атрибут "приватным" (name mangling)
        self.__balance = balance

    def deposit(self, amount):
        if amount > 0:
            self.__balance += amount
            print(f"Пополнение: {amount}")

    def get_balance(self):
        return self.__balance

    def __secret_method(self):
        return "Это секретный метод"

account = BankAccount("Pavel", 1000)
account.deposit(500)
print(f"Баланс: {account.get_balance()}")

# Прямой доступ невозможен (вызовет ошибку)
# print(account.__balance)  # AttributeError

# Но технически доступ возможен через name mangling
print(f"Баланс (через mangling): {account._BankAccount__balance}")

# 7. Свойства (properties)
class Temperature:
    def __init__(self, celsius):
        self._celsius = celsius

    # Геттер
    @property
    def celsius(self):
        return self._celsius

    # Сеттер
    @celsius.setter
    def celsius(self, value):
        if value < -273.15:
            raise ValueError("Температура ниже абсолютного нуля!")
        self._celsius = value

    # Вычисляемое свойство
    @property
    def fahrenheit(self):
        return self._celsius * 9/5 + 32

temp = Temperature(25)
print(f"Цельсий: {temp.celsius}")
print(f"Фаренгейт: {temp.fahrenheit}")

temp.celsius = 30  # Используем сеттер
print(f"Новый Цельсий: {temp.celsius}")

# temp.celsius = -300  # ValueError

# 8. Строковое представление объектов
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    # Для пользователей
    def __str__(self):
        return f"{self.name}, {self.age} лет"

    # Для разработчиков (отладка)
    def __repr__(self):
        return f"Person(name='{self.name}', age={self.age})"

person = Person("Pavel", 25)
print(str(person))   # Pavel, 25 лет
print(repr(person))  # Person(name='Pavel', age=25)
print(person)        # Использует __str__

# 9. Сравнение объектов
class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __eq__(self, other):
        # Определяем равенство
        return self.x == other.x and self.y == other.y

    def __lt__(self, other):
        # Определяем "меньше чем" (для сортировки)
        return (self.x ** 2 + self.y ** 2) < (other.x ** 2 + other.y ** 2)

p1 = Point(1, 2)
p2 = Point(1, 2)
p3 = Point(3, 4)

print(f"p1 == p2: {p1 == p2}")  # True
print(f"p1 == p3: {p1 == p3}")  # False
print(f"p1 < p3: {p1 < p3}")    # True (ближе к началу координат)

# 10. Перегрузка операторов
class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __add__(self, other):
        # Сложение векторов
        return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)

    def __mul__(self, scalar):
        # Умножение на скаляр
        return Vector(self.x * scalar, self.y * scalar)

    def __str__(self):
        return f"Vector({self.x}, {self.y})"

v1 = Vector(1, 2)
v2 = Vector(3, 4)
v3 = v1 + v2
print(f"v1 + v2 = {v3}")

v4 = v1 * 3
print(f"v1 * 3 = {v4}")

# 11. Композиция (класс использует другие классы)
class Engine:
    def __init__(self, horsepower):
        self.horsepower = horsepower

    def start(self):
        print("Двигатель запущен")

class Car:
    def __init__(self, brand, horsepower):
        self.brand = brand
        self.engine = Engine(horsepower)  # Композиция

    def start(self):
        print(f"{self.brand}: ", end="")
        self.engine.start()

car = Car("Toyota", 150)
car.start()

# 12. Счетчик экземпляров класса
class Person:
    count = 0  # Счетчик

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Person.count += 1

    @classmethod
    def get_count(cls):
        return cls.count

p1 = Person("Pavel")
p2 = Person("Ivan")
p3 = Person("Maria")
print(f"Создано объектов: {Person.get_count()}")

# 13. Фабричный метод (альтернативный конструктор)
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    @classmethod
    def from_birth_year(cls, name, birth_year):
        # Альтернативный способ создания объекта
        current_year = 2026
        age = current_year - birth_year
        return cls(name, age)

person1 = Person("Pavel", 25)
person2 = Person.from_birth_year("Ivan", 1996)
print(f"{person2.name}: {person2.age} лет")

# 14. Лучшие практики ООП
# - Один класс - одна ответственность
# - Инкапсуляция: скрывайте внутренние детали
# - Используйте понятные имена
# - Не злоупотребляйте наследованием (предпочитайте композицию)
# - Документируйте классы с помощью docstrings