Sınıflar: veri ve davranışı bir arada tutmak

Neden önemli?

Ilgaz Bank'ta bir hesabı temsil etmek için şimdiye kadar sözlük kullandın: {"no": "TR01", "sahip": "Ayşe", "bakiye": 1200}. Para çekme fonksiyonunu ayrı yazdın, bakiye kontrolünü başka bir yere koydun; üç ay sonra "bakiye" anahtarını birisi "balance" yazdı ve raporlar sessizce boş geldi. Sınıf (class), veriyi ve o veriye ait davranışı tek bir çatı altında toplar: hesap kendi bakiyesini bilir, kendi para çekme kuralını uygular, kendini okunur biçimde yazdırır. Nesne yönelimli programlama (OOP) büyük projelerin, kütüphanelerin ve iş mantığının yazılma biçimidir; bu derste temeli kuruyoruz.

class, __init__ ve self

class bir kalıp tanımlar; o kalıptan üretilen her nesneye örnek (instance) denir. __init__ örnek oluşturulurken otomatik çalışan kurucu metottur. self, metodun üzerinde çalıştığı örneğin kendisidir; Python onu ilk parametre olarak otomatik geçirir.

class Hesap:
    def __init__(self, no, sahip, bakiye=0.0):
        self.no = no            # örnek niteliği (instance attribute)
        self.sahip = sahip
        self.bakiye = bakiye

    def yatir(self, tutar):
        self.bakiye += tutar

    def cek(self, tutar):
        if tutar > self.bakiye:
            return False
        self.bakiye -= tutar
        return True

h = Hesap("TR01", "Ayşe Kaya", 1200.0)
h.yatir(300)
print(h.cek(2000))
print(h.cek(500))
print(h.sahip, h.bakiye)

# h.cek(500) aslında Hesap.cek(h, 500) demektir
print(Hesap.cek(h, 100), h.bakiye)

__repr__ ve __str__: nesneyi yazdırmak

Yukarıdaki h'yi doğrudan yazdırırsan <__main__.Hesap object at 0x...> görürsün; işe yaramaz. __repr__ geliştiriciye yönelik, mümkünse nesneyi yeniden oluşturacak biçimde bir dize döndürür; __str__ son kullanıcıya yönelik güzel gösterimdir. Yalnızca birini yazacaksan __repr__ yaz: __str__ tanımlı değilse Python ona düşer.

class Hesap:
    def __init__(self, no, sahip, bakiye=0.0):
        self.no, self.sahip, self.bakiye = no, sahip, bakiye

    def __repr__(self):
        return f"Hesap(no={self.no!r}, sahip={self.sahip!r}, bakiye={self.bakiye})"

    def __str__(self):
        return f"{self.no} - {self.sahip}: {self.bakiye:,.2f} TL"

h = Hesap("TR01", "Ayşe Kaya", 1200.0)
print(h)              # __str__
print(repr(h))        # __repr__
print([h])            # liste içinde __repr__ kullanılır

Sınıf niteliği ile örnek niteliği

__init__ içinde self.x = ... ile tanımlanan nitelik her örneğe aittir. Sınıf gövdesine doğrudan yazılan nitelik ise tüm örneklerce paylaşılır: sabitler, sayaçlar, varsayılan ayarlar için kullanılır.

class Hesap:
    faiz_orani = 0.30          # sınıf niteliği: tüm hesaplar için ortak
    adet = 0                   # kaç hesap açıldı

    def __init__(self, no, bakiye=0.0):
        self.no = no           # örnek niteliği
        self.bakiye = bakiye
        Hesap.adet += 1        # sınıf niteliğini güncelle

    def yillik_faiz(self):
        return round(self.bakiye * self.faiz_orani, 2)

a = Hesap("TR01", 1000)
b = Hesap("TR02", 5000)
print(Hesap.adet)
print(a.yillik_faiz(), b.yillik_faiz())

Hesap.faiz_orani = 0.35       # tüm örnekler etkilenir
print(a.yillik_faiz(), b.yillik_faiz())

a.faiz_orani = 0.10           # yalnızca a için örnek niteliği oluşur, sınıfı gölgeler
print(a.yillik_faiz(), b.yillik_faiz())

property: metodu nitelik gibi okutmak

Bazen bir değer saklanmaz, hesaplanır (kullanılabilir bakiye = bakiye + kredili mevduat). Bazen de doğrudan atanmasını engellemek, kural koymak istersin. @property bir metodu parantezsiz okunan nitelik yapar; @ad.setter ise atamada çalışacak doğrulamayı ekler.

class Hesap:
    def __init__(self, no, bakiye=0.0, limit=0.0):
        self.no = no
        self._bakiye = bakiye      # alt çizgi: "dışarıdan doğrudan dokunma"
        self.limit = limit

    @property
    def bakiye(self):
        return self._bakiye

    @bakiye.setter
    def bakiye(self, deger):
        if deger < -self.limit:
            raise ValueError(f"bakiye {-self.limit} altına inemez")
        self._bakiye = deger

    @property
    def kullanilabilir(self):      # salt okunur, hesaplanan nitelik
        return self._bakiye + self.limit

h = Hesap("TR01", 500, limit=1000)
print(h.bakiye, h.kullanilabilir)
h.bakiye = -800                   # setter çalışır, limit içinde
print(h.bakiye, h.kullanilabilir)
try:
    h.bakiye = -2000
except ValueError as e:
    print("Reddedildi:", e)
try:
    h.kullanilabilir = 1
except AttributeError as e:
    print("Salt okunur:", e)

classmethod ve staticmethod

@classmethod ilk parametre olarak örneği değil sınıfı (cls) alır; en yaygın kullanımı farklı girdiden nesne üreten alternatif kuruculardır. @staticmethod ne örnek ne sınıf alır; sadece sınıfın ad alanında yaşayan sıradan bir fonksiyondur.

class Hesap:
    def __init__(self, no, sahip, bakiye=0.0):
        self.no, self.sahip, self.bakiye = no, sahip, bakiye

    def __repr__(self):
        return f"Hesap({self.no!r}, {self.sahip!r}, {self.bakiye})"

    @classmethod
    def csv_den(cls, satir):
        no, sahip, bakiye = satir.split(",")
        return cls(no.strip(), sahip.strip(), float(bakiye))

    @staticmethod
    def no_gecerli(no):
        return no.startswith("TR") and no[2:].isdigit()

print(Hesap.csv_den("TR07, Mehmet Demir, 2500.50"))
print(Hesap.no_gecerli("TR07"), Hesap.no_gecerli("07TR"))

hesaplar = [Hesap.csv_den(s) for s in ["TR01,Ayşe,100", "TR02,Can,250"]]
print(sum(h.bakiye for h in hesaplar))

Bir araya getirelim: işlem geçmişli Hesap

from datetime import date

class Hesap:
    para_birimi = "TL"

    def __init__(self, no, sahip, bakiye=0.0):
        self.no = no
        self.sahip = sahip
        self._bakiye = bakiye
        self.islemler = []           # her örneğe ait, __init__ içinde

    @property
    def bakiye(self):
        return self._bakiye

    def _kaydet(self, tur, tutar):
        self.islemler.append((date.today().isoformat(), tur, tutar))

    def yatir(self, tutar):
        if tutar <= 0:
            raise ValueError("tutar pozitif olmalı")
        self._bakiye += tutar
        self._kaydet("yatırma", tutar)

    def cek(self, tutar):
        if tutar > self._bakiye:
            raise ValueError("yetersiz bakiye")
        self._bakiye -= tutar
        self._kaydet("çekme", tutar)

    def __repr__(self):
        return f"Hesap({self.no!r}, bakiye={self._bakiye} {self.para_birimi})"

h = Hesap("TR01", "Ayşe Kaya")
h.yatir(1000)
h.cek(250)
try:
    h.cek(5000)
except ValueError as e:
    print("Hata:", e)
print(h)
print(len(h.islemler), "işlem;", [t for _, t, _ in h.islemler])

class Hesap:
    def __init__(self, no, bakiye):
        self.no = no
        self.bakiye = bakiye

def faiz_isle(h, oran):          # parametre aynı nesneyi gösterir
    h.bakiye = round(h.bakiye * (1 + oran), 2)

h1 = Hesap("TR01", 1000)
h2 = h1                          # takma ad: yeni nesne YOK
faiz_isle(h2, 0.05)
print(h1.bakiye)                 # h1 de değişti

h3 = Hesap("TR01", 1050.0)       # aynı veriler, AYRI nesne
print(h1 == h3, h1 is h3, h1 is h2)
print(id(h1) == id(h2))

import copy

class Kampanya:
    def __init__(self, ad, kurallar):
        self.ad = ad
        self.kurallar = kurallar          # liste: değiştirilebilir

sablon = Kampanya("Yaz", ["min_tutar=500"])
sig = copy.copy(sablon)
derin = copy.deepcopy(sablon)

sig.ad = "Yaz-2"                          # düz nitelik: bağımsız
sig.kurallar.append("kargo_bedava")       # liste ORTAK
derin.kurallar.append("yuzde=10")         # liste ayrı

print(sablon.ad, sablon.kurallar)
print(derin.kurallar)
print(sig.kurallar is sablon.kurallar, derin.kurallar is sablon.kurallar)

class Kalem:
    def __init__(self, urun, fiyat, adet=1):
        self.urun, self.fiyat, self.adet = urun, fiyat, adet

    def tutar(self):
        return self.fiyat * self.adet

class Siparis:
    def __init__(self, no):
        self.no = no
        self.kalemler = []                    # Siparis, Kalem nesnelerine SAHİP

    def ekle(self, kalem):
        self.kalemler.append(kalem)
        return self                           # zincirleme için

    def toplam(self):
        return sum(k.tutar() for k in self.kalemler)   # işi kaleme devret

    def en_pahali(self):
        return max(self.kalemler, key=lambda k: k.tutar())

s = Siparis("AM-501")
s.ekle(Kalem("Kulaklık", 750)).ekle(Kalem("Kablo", 90, 3))
print(s.toplam(), s.en_pahali().urun)

class Personel:
    def __init__(self, ad, maas):
        if not ad.strip():
            raise ValueError("ad boş olamaz")
        if maas <= 0:
            raise ValueError(f"maaş pozitif olmalı: {maas}")
        self.ad = ad.strip()
        self.maas = maas

    def zam_yap(self, yuzde):
        if not 0 < yuzde <= 50:
            raise ValueError("zam oranı 0-50 arasında olmalı")
        self.maas = round(self.maas * (1 + yuzde / 100), 2)
        return self.maas

p = Personel("  Elif Şahin ", 40000)
print(p.ad, p.zam_yap(12.5))
for ad, maas in [("", 30000), ("Can", -5)]:
    try:
        Personel(ad, maas)
    except ValueError as e:
        print("Reddedildi:", e)

from operator import attrgetter

class Hesap:
    def __init__(self, no, sube, bakiye):
        self.no, self.sube, self.bakiye = no, sube, bakiye
    def __repr__(self):
        return f"{self.no}({self.bakiye})"

hesaplar = [Hesap("TR03", "Ankara", 900), Hesap("TR01", "İzmir", 2500),
            Hesap("TR02", "Ankara", 2500)]
print(sorted(hesaplar, key=lambda h: (-h.bakiye, h.no)))
print(sorted(hesaplar, key=attrgetter("sube", "no")))
print([h.no for h in hesaplar if h.sube == "Ankara"])
print(max(hesaplar, key=attrgetter("bakiye")))