OOP Python – inleiding

Tot nu toe hebben we ons gericht op vormgeving van teksten en dergelijke aan de client-kant van onze webapplicatie. Om hier functionaliteit aan toe te voegen, kunnen we twee dingen doen:

• met behulp van JavaScript programmacode aan de client-kant zelf toevoegen, of
• met behulp van een zogenaamde backend-programmeertaal functionaliteit aan de server-kant toevoegen en het resultaat daarvan terugsturen naar de client.

Om dit wat nader toe te lichten, herhalen we hier het plaatje uit week 1; bekijk eventueel de beschrijving daarbij op de betreffende pagina:

Voor deze module hebben we voor de tweede optie gekozen. JavaScript en front-end development komen uitgebreid aan bod in het tweede jaar.

We beginnen met een stukje herhaling over het object-georiënteerde programmeerparadigma in Python.

Wat is OOP?

Tot nu toe is er geprogrammeerd volgens het imperatieve paradigma. Een programma gemaakt volgens dit principe bestaat uit een groot aantal coderegels die in een bepaalde volgorde geplaatst zijn en waarop de computer verteld wordt hoe deze regels uit te voeren.

OOP (Object Oriented Programming) is een programmeerstijl (of paradigma) waarbij logische objecten gemaakt worden die methodes (functies, acties of gebeurtenissen) en eigenschappen (waarden) hebben. De bedoeling is dat dit leidt tot herbruikbare en beter leesbare programmacode. Conceptueel bestaat een programma uit objecten die aangemaakt worden en met elkaar interacteren.

Het is niet zo dat beide stijlen onafhankelijk van elkaar functioneren. Binnen OOP wordt gebruikt gemaakt van de imperatieve coderingswijze en bij het imperatieve paradigma komen objecten regelmatig voor, zonder dat een gebruiker er vaak weet van heeft.

Klasse-definitie

Om te beginnen een simpel voorbeeld om het principe van klassen en methoden uit te leggen. We bouwen een eenvoudige webshop waarbij we producten kunnen beheren. Bekijk het bestand product.py.

In [1]: class Product:
   ...:

Een klasse wordt gedefinieerd door het woord class, gevolgd door de naam van de klasse, beginnend met een hoofdletter. De klassedefinitie wordt afgesloten met een dubbele punt (:).

Nu is het de beurt om aan te geven uit welke attributen of eigenschappen deze class bestaat. Dit geven we mee aan de methode die aangeroepen wordt wanneer er een object van een klasse wordt aangemaakt: de zogenaamde constructor. In Python is deze methode __init__ (we komen daar zo wat uitgebreider op terug):

   ...:     def __init__(self, naam, prijs, voorraad):
   ...:         self._naam = naam
   ...:         self._prijs = prijs
   ...:         self._voorraad = voorraad
   In [2]:

Het zijn er drie (3): naam, prijs, voorraad. De notatie self lijkt nu nog wat vreemd, maar dat went snel; zie eventueel deze blogpost voor meer informatie rondom self.

Nu de klasse is gedefinieerd kunnen we er objecten van maken – een ander woord voor hiervoor is instantie: we maken instanties van de klasse Product:

In [2]: laptop = Product("Laptop", 799.99, 5)

Er is een object aangemaakt met de naam laptop. Bij het aanmaken van deze nieuwe instantie is de invulling van drie eigenschappen verplicht. In de definitie van de klasse wordt gevraagd om naam, prijs en voorraad, dus deze drie waarden moeten opgegeven worden. Gebeurt dat niet, verschijnt er een foutmelding. Dus deze coderegel wil zeggen dat er een instantie (laptop) is aangemaakt voor de klasse (Product) waarbij naam (Laptop), prijs (799.99) en voorraad (5) als verplichte waarden worden meegegeven. De inhoud van de waarden van de velden van de instantie laptop kunnen ook getoond worden:

In [4]: laptop._naam
Out[4]: 'Laptop'

In [5]: laptop._prijs
Out[5]: 799.99

In [6]:

Uiteraard kunnen er meerdere objecten bij deze klasse worden aangemaakt. Een tweede product is bijvoorbeeld een boek.

In [6]: python_boek = Product("Python Crash Course", 34.95, 12)

De gegevens van beide objecten kunnen ook gecombineerd worden getoond.

In [7]: print(f"Producten: {laptop._naam} = €{laptop._prijs}, {python_boek._naam} = €{python_boek._prijs}")
Producten: Laptop = €799.99, Python Crash Course = €34.95

In [8]:

Voor de overzichtelijkheid eerst een aantal beschrijvingen:

Term	Omschrijving
Klasse	template, sjabloon voor het maken van objecten; alle objecten die met dezelfde klasse zijn gemaakt, hebben dezelfde kenmerken.
Object	een instantie van een klasse.
Initialisatie	een nieuw object van een klasse.
Methode	een functie gedefinieerd in een klasse.
Attribuut	een variabele die is gebonden aan een object van een klasse.

Producten verkopen

We breiden de definitie van Product uit met een tweede methode verkoop(). Het woord self moet je altijd aan een methode-definitie toevoegen, zelfs wanneer de methode zelf verder helemaal geen parameters heeft.

Deze methode verkoopt een aantal producten en past de voorraad aan.

def verkoop(self, aantal):
    """Verkoop een aantal items van dit product"""
    nieuwe_voorraad = self._voorraad - aantal
    if nieuwe_voorraad >= 0:
        self._voorraad = nieuwe_voorraad
        print(f"Verkocht: {aantal}x {self._naam}. Nog {self._voorraad} op voorraad")
    else:
        print(f"Onvoldoende voorraad. Nog maar {self._voorraad} beschikbaar")

De volledige klasse ziet er nu als volgt uit:

class Product:
    """Basisklasse voor alle producten in de webshop"""

    def __init__(self, naam, prijs, voorraad):
        self._naam = naam
        self._prijs = prijs
        self._voorraad = voorraad

    def verkoop(self, aantal):
        """Verkoop een aantal items van dit product"""
        nieuwe_voorraad = self._voorraad - aantal
        if nieuwe_voorraad >= 0:
            self._voorraad = nieuwe_voorraad
            print(f"Verkocht: {aantal}x {self._naam}. Nog {self._voorraad} op voorraad")
        else:
            print(f"Onvoldoende voorraad. Nog maar {self._voorraad} beschikbaar")

Tijd voor de test! We maken een nieuw product en verkopen er een aantal:

laptop = Product("Laptop", 799.99, 5)
laptop.verkoop(2)

En de uitkomst:

Verkocht: 2x Laptop. Nog 3 op voorraad

Een mooiere weergave met __str__()

Het kan handig zijn als we een product netjes kunnen printen. Daarvoor gebruiken we de speciale methode __str__():

def __str__(self):
    return f"Product: {self._naam}, Prijs: €{self._prijs:.2f}, Voorraad: {self._voorraad}"

Nu kunnen we eenvoudig een product weergeven:

laptop = Product("Laptop", 799.99, 5)
print(laptop)

Resultaat:

Product: Laptop, Prijs: €799.99, Voorraad: 5

Testen van meerdere verkopen

Laten we nu meerdere verkopen uitvoeren om te zien hoe de voorraad wordt bijgehouden:

laptop = Product("Laptop", 799.99, 5)
print(laptop)

laptop.verkoop(2)
print(laptop)

laptop.verkoop(2)
print(laptop)

laptop.verkoop(2)  # Dit zal niet lukken - onvoldoende voorraad!
print(laptop)

Resultaat:

Product: Laptop, Prijs: €799.99, Voorraad: 5
Verkocht: 2x Laptop. Nog 3 op voorraad
Product: Laptop, Prijs: €799.99, Voorraad: 3
Verkocht: 2x Laptop. Nog 1 op voorraad
Product: Laptop, Prijs: €799.99, Voorraad: 1
Onvoldoende voorraad. Nog maar 1 beschikbaar
Product: Laptop, Prijs: €799.99, Voorraad: 1

Perfect! Onze product-klasse houdt netjes de voorraad bij en waarschuwt wanneer er niet genoeg producten beschikbaar zijn.

Samenvatting

In dit deel hebben we kennisgemaakt met:

• Het definiëren van een klasse met class
• De constructor __init__() om objecten te initialiseren
• Attributen (eigenschappen) van een klasse
• Methoden (functies binnen een klasse)
• Het aanmaken van instanties (objecten)
• De speciale methode __str__() voor nette weergave

In het volgende deel gaan we dieper in op het beschermen van attributen met getters en setters.