Наследование и композиция: руководство по ООП в Python

Теперь, обращаясь к полю id из дочернего класса: class Line extends Properties { …     Line ( ) {         System .out .println ( "Конструктор Line, id = " + id) ;     } }

Распространённые операции над списками

Перечислим некоторые операции над списками, имеющиеся в библиотеке языка Котлин:

  1. listOf(…​) — создание нового списка.
  2. list1 + list2 — сложение двух списков, сумма списков содержит все элементы их обоих.
  3. list + element — сложение списка и элемента, сумма содержит все элементы list и дополнительно element
  4.  — получение размера списка (Int).
  5. (), () — получение признаков пустоты и непустоты списка (Boolean).
  6. list[i] — индексация, то есть получение элемента списка с целочисленным индексом (номером) i. По правилам Котлина, в списке из n элементов они имеют индексы, начинающиеся с нуля: 0, 1, 2, …​, последний элемент списка имеет индекс n — 1. То есть, при использовании записи list[i] должно быть справедливо i >= 0 && i < В противном случае выполнение программы будет прервано с ошибкой (использование индекса за пределами границ списка).
  7. (from, to) — создание списка меньшего размера (подсписка), в который войдут элементы списка list с индексами from, from + 1, …​, to — 2, to — 1. Элемент с индексом to не включается.
  8. element in list — проверка принадлежности элемента element списку list.
  9. for (element in list) { …​ } — цикл for, перебирающий все элементы списка list.
  10. () — получение первого элемента списка (если список пуст, выполнение программы будет прервано с ошибкой).
  11. () — получение последнего элемента списка (аналогично).
  12. (element) — поиск индекса элемента element в списке list. Результат этой функции равен -1, если элемент в списке отсутствует. В противном случае, при обращении к списку list по вычисленному индексу мы получим element.
  13. (), () — поиск минимального и максимального элемента в списке.
  14. () — сумма элементов в списке.
  15. (), () — построение отсортированного списка (по возрастанию или по убыванию) из имеющегося.
  16. list1 == list2 — сравнение двух списков на равенство. Списки равны, если равны их размеры и соответствующие элементы.

ответ

Я бы посчитал это особенностью, так как изменение val на var накладывает более слабые ограничения на использование и не может нарушить код суперкласса . Аналогичная ситуация может наблюдаться с модификаторами видимости:

trait A { protected fun print() { … } } class AImpl: A { public override fun print() { … } }

В этом примере ограничения видимости также смягчаются подклассом, хотя некоторые люди рассматривают эту технику как антипаттерн.

Как защитить значения от изменения наследованием?

В kotlin вы можете явно определить, может ли какой-либо конкретный член класса быть переопределен подклассом с помощью модификатора open. Однако в чертах все члены открыты по умолчанию. Решение состоит в том, чтобы заменить признак классом, чтобы вы могли контролировать наследование:

abstract class A { fun print() { … } val x : Int = 2; } class AImpl(x : Int) : A() { override var x = x // compilation error } 3 ответ дан Jk1 2 April 2014 в 18:54 поделиться

Другие вопросы по тегам: kotlin side-effects inheritance Похожие вопросы:

  • 32 C# должен иметь множественное наследование? [закрытый] — 11 November 2012 09:58
  • 30 Вопросы создания объектов в java [duplicate] — 8 June 2017 12:41
  • 30 Неразрешенная ссылка R [дубликат] — 8 December 2016 15:34
  • 30 как сделать ссылку с кликом по URL в Textview на Android? [Дубликат] — 5 May 2014 06:50
  • 26 В чем разница между listOf и setOf в Котлине? [Дубликат] — 15 September 2012 09:45
  • 23 Вспомогательные классы в котлине [дубликат] — 1 November 2016 01:52
  • 20 Наследование действительно необходимо? — 10 November 2008 17:15

Coroutines Kotlin VS RxJava в асинхронном коде

Думаю, для тех, кто не знаком с Kotlin, стоит сказать пару слов о нем и корутинах в частности. Об актуальности изучения Kotlin говорит то, что в мае 2017 года компания Google сделала его официальным языком разработки Android.

Читайте также:  Как можно увеличить громкость звука на планшете

Проекты, стартующие в нашей компании, мы пишем на Kotlin, поэтому изучаем существующие возможности и следим за выходом новых. Когда создатели языка анонсировали корутины как новый инструмент асинхронного программирования, стало интересно протестировать их в боевых условиях. Судя по описанию возможностей, они как раз подходят для решения наших задач и отличаются в лучшую сторону от уже существующих решений.

Итак, для чего нужны корутины? Если требуется скачать что-то из сети, извлечь данные из базы данных или просто выполнить долгие вычисления и при этом не заблокировать интерфейс пользователю, можно использовать корутины.

В контексте Android в задачах обеспечения асинхронности их смело можно рассматривать как конкурента RxJava. Несмотря на то, что возможности RxJava гораздо шире (это довольно объемная библиотека со своим подходом и философией), работать с корутинами удобнее, потому что они — всего лишь часть языка программирования. Задачи, решенные на RxJava с помощью операторов (специальных методов библиотеки), на корутинах реализуются намного проще — через встроенные средства языка. К тому же операторы библиотек нужно не только знать, но и понимать, как они работают, правильно выбирать и применять. Конечно, средства языка знать и правильно применять тоже нужно, но, когда речь идет о сокращении времени на разработку, стоит задуматься, насколько изучение возможности библиотеки, которую используешь для решения небольшой задачи, актуально в сравнении с изучением языка, на котором пишется весь проект.

Что такое наследование и композиция?

Наследование и композиция являются двумя основными понятиями в объектно-ориентированном программировании, которые моделируют отношения между двумя классами. Они определяют дизайн приложения и определяют, как приложение должно развиваться по мере добавления новых функций или изменения требований.

Оба они реализуют повторное использование кода, но делают это по-разному.

Что такое наследование?

Модели наследования — это отношения. Это означает, что когда у вас есть класс Derived, который наследуется от базового класса, вы создали отношение, в котором Derived является специализированной версией Base.

Наследование представляется с использованием Unified Modeling Language или UML следующим образом:

Что такое наследование и композиция?

Классы представлены в виде блоков с именем класса вверху. Отношения наследования представлены стрелкой из производного класса, указывающей на базовый класс. Так же обычно добавляется слово extends к стрелке.

Примечание: в отношениях наследования:

  • Классы, которые наследуются от другого, называются производными классами, подклассами или подтипами.
  • Классы, из которых получены другие классы, называются базовыми классами или суперклассами.
  • Считается, что производный класс порождает, наследует или расширяет базовый класс.

Допустим, у вас есть базовый класс Animal, и вы создаете его для создания класса Horse. В наследственных отношениях говорится, что Horse — это Animal. Это означает, что Horse наследует интерфейс и реализацию Animal, и объекты Horse могут использоваться для замены объектов Animal в приложении.

Это известно как принцип подстановки Лисков. Принцип гласит, что «в компьютерной программе, если S является подтипом T, объекты типа T могут быть заменены объектами типа S без изменения каких-либо требуемых свойств программы».

В этой статье вы увидите, почему вы всегда должны следовать принципу подстановки Лисков при создании иерархий классов, а также проблемы, с которыми вы столкнетесь, если этого не сделаете.

Что такое композиция?

Композиция — это концепция, которая моделирует отношения. Она позволяет создавать сложные типы, комбинируя объекты других типов. Это означает, что класс Composite может содержать объект другого класса Component.

UML представляет композицию следующим образом:

Композиция представляется через линию с ромбом в классе составных элементов, указывающем на класс компонентов. Класс Composite может содержать показатель кардинальности отношений. Кардинальность отношения определяет количество объектов в классе-источнике, которые могут быть связаны с объектами в классе-адресате.

Что такое наследование и композиция?

На приведенной выше диаграмме 1 означает, что класс Composite содержит один объект типа Component. Кардинальность может быть выражена следующими способами:

  • Число указывает количество экземпляров Component, которые содержатся в Composite.
  • Символ * указывает, что класс Composite может содержать переменное число экземпляров Component.
  • Диапазон 1..4 указывает, что класс Composite может содержать диапазон экземпляров Component. Диапазон указывается с минимальным и максимальным количеством экземпляров, или с минимальным и множеством экземпляров, как в 1 .. *.
Читайте также:  7 лучших сканеров отпечатка пальца

Примечание. Классы, содержащие объекты других классов, обычно называются композитами (composites), а классы, используемые для создания более сложных типов, называются компонентами (components).

Например, наш класс Horse может быть составлен другим объектом типа Tail. Композиция позволяет выразить эти отношения, сказав, что у Horse есть Tail.

Композиция позволяет повторно использовать код, добавляя объекты к другим объектам, в отличие от наследования интерфейса и реализации других классов. Классы Horse и Dog могут использовать функциональность Tail посредством композиции, не выводя один класс из другого.

Избегайте использования ненужных async/await

❌ Если вы используете функцию async и сразу же вызываете await, то вам следует прекратить это делать.

launch { val data = async(Dispatchers.Default) { /* code */ }.await() }

✅ Если вы хотите переключить контекст корутины и немедленно приостановить родительскую корутину, то withContext — это самый предпочтительный для этого способ.

launch { val data = withContext(Dispatchers.Default) { /* code */ } }

С точки зрения производительности это не такая большая проблема (даже если учесть, что async создаёт новую корутину для выполнения работы), но семантически async подразумевает, что вы хотите запустить несколько корутин в фоновом режиме и только потом ждать их.

Ключевые слова: val и var

Мы уже писали выше, что объявить переменную можно через одно из ключевых слов: val или var. Между ними есть отличие. Значение переменной, которая использует val, нельзя изменить. А значение переменной, которая использует var, можно изменять.

Ключевые слова: val и var

Вот так выглядит использование val:

А вот что будет, если попробовать изменить ее значение:

Ключевые слова: val и var

Что здесь происходит: мы объявили переменную «a». Присвоили ей значение 5. Потом использовали функцию «Println». Она выводит значение на экран. Затем мы попробовали присвоить «a» новое значение —10. И снова попытались вывести его на экран. Программа выдала ошибку. Потому что нельзя изменять значение переменной, которая использует val.

Через var это прекрасно работает:

Ключевые слова: val и var

Сценарий такой же: объявили «a», присвоили ей значение 5, вывели на экран. Потом изменили значение на 10, снова вывели на экран. Программа работает и выводит на экран последовательно два числа: 5 и 10. Ошибки нет.

Остались вопросы? Запишитесь на консультацию к ментору, который лично объяснит все непонятные детали!

Удаление объектов (сбор мусора)

Python автоматически удаляет ненужные объекты (встроенные типы или экземпляры классов), чтобы освободить пространство памяти. С помощью процесса ‘Garbage Collection’ Python периодически восстанавливает блоки памяти, которые больше не используются.

Сборщик мусора Python запускается во время выполнения программы и тогда, когда количество ссылок на объект достигает нуля. С изменением количества обращений к нему, меняется количество ссылок.

Когда объект присваивают новой переменной или добавляют в контейнер (список, кортеж, словарь), количество ссылок объекта увеличивается. Количество ссылок на объект уменьшается, когда он удаляется с помощью del, или его ссылка выходит за пределы видимости. Когда количество ссылок достигает нуля, Python автоматически собирает его.

Копировать Скопировано Use a different Browser

a = 40 # создали объект <40> b = a # увеличивает количество ссылок <40> c = [b] # увеличивает количество ссылок <40> del a # уменьшает количество ссылок <40> b = 100 # уменьшает количество ссылок <40> c[0] = -1 # уменьшает количество ссылок <40>

Обычно вы не заметите, когда сборщик мусора уничтожает экземпляр и очищает свое пространство. Но классом можно реализовать специальный метод __del__(), называемый деструктором. Он вызывается, перед уничтожением экземпляра. Этот метод может использоваться для очистки любых ресурсов памяти.

Пример работы __del__()Деструктор __del__() выводит имя класса того экземпляра, который должен быть уничтожен:

Копировать Скопировано Use a different Browser

class Point: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y def __del__(self): class_name = self.__class__.__name__ print(‘{} уничтожен’.format(class_name)) pt1 = Point() pt2 = pt1 pt3 = pt1 print(id(pt1), id(pt2), id(pt3)) # выведите id объектов del pt1 del pt2 del pt3

Когда вышеуказанный код выполняется и выводит следующее:

17692784 17692784 17692784 Point уничтожен

В идеале вы должны создавать свои классы в отдельном модуле. Затем импортировать их в основной модуль программы с помощью import SomeClass.

Коллекции

Kotlin — это независимый язык, поэтому он поставляется с чрезвычайно компактной стандартной библиотекой. Практически все API, примитивы и реализации коллекций пришли из Java. Однако благодаря функциям расширения коллекции Kotlin намного более продвинуты, поддерживают гораздо больше различных операций и имеют неизменяемые эквиваленты, такие как MutableList и List.

Одна из самых мощных особенностей коллекций Kotlin — встроенные средства функционального программирования. В Kotlin можно сделать, например, так:

val allowed = getPeople() .filter { it.age >= 21 } .map { it.name } .take(5)

Этот код возьмет список объектов People, возвращенный getPeople(), выбросит из него все объекты, значение поля age которых меньше 21, затем преобразует этот список в список строк, содержащий имена, и вернет первые пять строк.

Особая прелесть этого кода в том, что он не требует использования каких-либо новых конструкций, таких как потоки Java 8, и выполняет всю обработку с использованием стандартных итераторов. И в этом его проблема: каждая функция возвращает новый список, что может быть очень затратным с точки зрения производительности.

Коллекции

Поэтому в Kotlin также существует Sequence — ленивый аналог Iterable:

val allowed = getPeople().asSequence() .filter { it.age >= 21 } .map { it.name } .take(5) .toList()

В отличие от предыдущего, этот код будет обрабатывать каждый элемент в списке отдельно, пока не будет пять элементов. Теоретически это должно серьезно улучшить производительность коллекции, и IDEA / AndroidStudio даже предлагает преобразовать коллекцию в Sequence.

В реальности же все несколько сложнее. Разработчик AJ Alt провел собственные тесты прозводительности, используя следующий код:

list.filter { true }.map { it }.filter { true }.map { it }

И код, использующий Sequence:

list.asSequence() .filter { true }.map { it }.filter { true }.map { it } .toList()

Результаты были почти такими же. Кроме того, последовательности дают очень незначительный прирост производительности в коротких списках и проигрывают в очень длинных списках. Что еще интереснее, если добавить в код небольшую задержку, имитирующую реальные вычисления, разница полностью исчезнет.

Есть, однако, два случая, в которых последовательности выигрывают с очень большим отрывом: методы find и first. Происходит так потому, что поиск для последовательностей останавливается после того, как нужный элемент найден, но продолжается для списков.

Коллекции

Бесполезные оптимизации

За время существования Kotlin в интернете появилось большое количество утверждений о производительности языка и советов по оптимизации

  1. Лямбды Kotlin быстрее своего аналога в Java 8 на 30% (вне зависимости от использования ключевого слова inline).
  2. Объекты-компаньоны (companion object) не создают никакого оверхеда, а доступ к ним даже быстрее, чем к статическим полям и методам в Java.
  3. Вложенные функции не создают оверхеда, они даже немного быстрее обычных.
  4. Повсеместные проверки на null не создают оверхеда, код получается более быстрый, чем код на Java.
  5. Передача массива как аргумента функции, ожидающей неопределенное число аргументов (vararg), действительно замедляет исполнение кода в два раза.
  6. Делегаты работают на 10% медленней своей наиболее эффективной эмуляции на языке Java.
  7. Скорость прохода по диапазону (range) не зависит от того, вынесен он в отдельную переменную или нет.
  8. Вынесенный в константу range всего на 3% быстрее аналога в коде.
  9. Конструкция for (it in ) { … } в три раза быстрее конструкции ().forEach { … }.