Экземпляры как атрибуты

При моделировании явлений реального мира в программах классы нередко дополняются все большим количеством подробностей. Списки атрибутов и методов растут, и через какое-то время файлы становятся длинными и громоздкими. В такой ситуации часть одного класса нередко можно записать в виде отдельного класса. Большой код разбивается на меньшие классы, которые работают во взаимодействии друг с другом.

Например, при дальнейшей доработке класса ElectricCar может оказаться, что в нем появилось слишком много атрибутов и методов, относящихся к аккумулятору. В таком случае можно остановиться и переместить все эти атрибуты и методы в отдельный класс с именем Battery. Затем экземпляр Battery становится атрибутом класса ElectricCar:

class Car():

...

(1) class Battery():

. ."""Простая модель аккумулятора электромобиля."""

(2) . .def __init__(self, battery_size=70):

. . . ."""Инициализирует атрибуты аккумулятора."""

. . . .self.battery_size = battery_size

(3) . .def describe_battery(self):

. . . ."""Выводит информацию о мощности аккумулятора."""

. . . .print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-kWh battery.") . .

class ElectricCar(Car):

"""Представляет аспекты машины, специфические для электромобилей."""

def __init__(self, make, model, year):

"""

Инициализирует атрибуты класса-родителя.

Затем инициализирует атрибуты, специфические для электромобиля.

"""

super().__init__(make, model, year)

(4) . . . .self.battery = Battery()

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)

print(my_tesla.get_descriptive_name())

my_tesla.battery.describe_battery()

В точке (1) определяется новый класс с именем Battery, который не наследует ни от одного из других классов. Метод __init__() в точке (2) получает один параметр battery_size, кроме self. Если значение не предоставлено, этот необязательный параметр задает battery_size значение 70. Метод describe_battery() также перемещен в этот класс (3).

Затем в класс ElectricCar добавляется атрибут с именем self.battery (4). Эта строка приказывает Python создать новый экземпляр Battery (со значением battery_size по умолчанию, равным 70, потому что значение не задано) и сохранить его в атрибуте self.battery. Это будет происходить при каждом вызове __init__(); теперь любой экземпляр ElectricCar будет иметь автоматически создаваемый экземпляр Battery.

Программа создает экземпляр электромобиля и сохраняет его в переменной my_tesla. Когда потребуется вывести описание аккумулятора, необходимо обратиться к атрибуту battery:

my_tesla.battery.describe_battery()

Эта строка приказывает Python обратиться к экземпляру my_tesla, найти его атрибут battery и вызвать метод describe_battery(), связанный с экземпляром Battery из атрибута.

Результат выглядит так же, как и в предыдущей версии:

2016 Tesla Model S

This car has a 70-kWh battery.

Казалось бы, новый вариант требует большой дополнительной работы, но теперь аккумулятор можно моделировать с любой степенью детализации без загромождения класса ElectricCar. Добавим в Battery еще один метод, который выводит запас хода на основании мощности аккумулятора:

class Car():

...

class Battery():

...

(1) . .def get_range(self):

. . . ."""Выводит приблизительный запас хода для аккумулятора."""

. . if self.battery_size == 70:

. . . . . .range = 240

. . . .elif self.battery_size == 85:

. . . . . .range = 270

. . . . . .

. . . .message = "This car can go approximately " + str(range)

. . . .message += " miles on a full charge."

. . . .print(message)

. . . . . .

class ElectricCar(Car):

...

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)

print(my_tesla.get_descriptive_name())

my_tesla.battery.describe_battery()

(2)my_tesla.battery.get_range()

Новый метод get_range() в точке (1) проводит простой анализ. Если мощность равна 70, то get_range() устанавливает запас хода 240 миль, а при мощности 85 kWh запас хода равен 270 милям. Затем программа выводит это значение. Когда вы захотите использовать этот метод, его придется вызывать через атрибут battery в точке (2).

Результат сообщает запас хода машины в зависимости от мощности аккумулятора:

2016 Tesla Model S

This car has a 70-kWh battery.

This car can go approximately 240 miles on a full charge.