22 Objektorientert programmering

Hva er objektorientert programmering?

Objektorientert programmering (OOP) er en måte å strukturere kode ved å modellere "ting" fra den virkelige verden som objekter.

Hvorfor OOP?
- Bedre organisering av kode
- Lettere å gjenbruke kode
- Enklere å vedlikeholde store programmer
- Naturlig måte å tenke på problemer

Grunnleggende begreper:

Klasse
En "oppskrift" eller mal for å lage objekter. Definerer hvilke egenskaper (attributter) og handlinger (metoder) objektene skal ha.

Objekt (instans)
En konkret "ting" laget fra en klasse. Hvert objekt har sine egne verdier for attributtene.

Eksempel fra virkeligheten:
- Klasse: "Sensor" (generell oppskrift)
- Objekter: temperatursensor1, temperatursensor2, fuktighetssensor1

Attributter
Egenskaper/data som objektet har:
- sensor.verdi = 23.5
- sensor.type = "temperatur"
- sensor.enhet = "celsius"

Metoder
Handlinger objektet kan utføre:
- sensor.les()
- sensor.kalibrer()
- sensor.rapport()

Definere klasser i Python

Grunnleggende klassesyntaks:

class Sensor:
    """En klasse som representerer en sensor."""

    def __init__(self, sensor_id, sensor_type):
        """Konstruktør - kjøres når objekt opprettes."""
        self.sensor_id = sensor_id
        self.sensor_type = sensor_type
        self.verdi = 0.0
        self.aktiv = True

    def les_verdi(self):
        """Leser og returnerer sensorverdien."""
        # I virkeligheten ville dette lese fra hardware
        return self.verdi

    def sett_verdi(self, ny_verdi):
        """Setter en ny verdi (for simulering)."""
        self.verdi = ny_verdi

    def __str__(self):
        """Returnerer tekstrepresentasjon."""
        return f"{self.sensor_type} ({self.sensor_id}): {self.verdi}"

Opprette objekter:

# Lage sensor-objekter
temp_sensor = Sensor("T001", "temperatur")
fukt_sensor = Sensor("H001", "fuktighet")

# Bruke objektene
temp_sensor.sett_verdi(23.5)
fukt_sensor.sett_verdi(65)

print(temp_sensor.les_verdi())  # 23.5
print(fukt_sensor)  # fuktighet (H001): 65

self-parameteren:
- Refererer til objektet selv
- Må være første parameter i alle metoder
- Brukes for å få tilgang til attributter og andre metoder

Metoder og attributter

Instansattributter
Tilhører hvert enkelt objekt.

class Motor:
    def __init__(self, pin):
        self.pin = pin          # Instansattributt
        self.hastighet = 0      # Instansattributt

Klasseattributter
Deles mellom alle objekter av klassen.

class Motor:
    antall_motorer = 0  # Klasseattributt

    def __init__(self, pin):
        self.pin = pin
        Motor.antall_motorer += 1

m1 = Motor(5)
m2 = Motor(6)
print(Motor.antall_motorer)  # 2

Private attributter (konvensjon)
Attributter som starter med eller _ er ment som "private".

class Konto:
    def __init__(self, saldo):
        self._saldo = saldo  # "Privat" - bruk med forsiktighet

    def ta_ut(self, belop):
        if belop <= self._saldo:
            self._saldo -= belop
            return True
        return False

    def vis_saldo(self):
        return self._saldo

Property-dekoratøren
Kontrollert tilgang til attributter.

class Temperatur:
    def __init__(self, celsius):
        self._celsius = celsius

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

    @celsius.setter
    def celsius(self, verdi):
        if verdi < -273.15:
            raise ValueError("Under absolutt null!")
        self._celsius = verdi

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

t = Temperatur(20)
print(t.celsius)     # 20
print(t.fahrenheit)  # 68.0
t.celsius = 25       # Setter via property

Arv og polymorfisme

Arv
En klasse kan arve fra en annen og få alle dens egenskaper.

class Sensor:
    """Baseklasse for alle sensorer."""
    def __init__(self, sensor_id):
        self.sensor_id = sensor_id
        self.verdi = 0.0

    def les(self):
        return self.verdi

class TemperaturSensor(Sensor):
    """Arvende klasse - temperaturspesifikk."""
    def __init__(self, sensor_id, enhet="celsius"):
        super().__init__(sensor_id)  # Kall foreldres konstruktør
        self.enhet = enhet

    def les_formatert(self):
        return f"{self.verdi} °{'C' if self.enhet == 'celsius' else 'F'}"

class FuktighetsSensor(Sensor):
    """Arvende klasse - fuktighetsspesifikk."""
    def les_formatert(self):
        return f"{self.verdi} %RH"

super()
Brukes for å kalle metoder fra foreldreklassen.

Polymorfisme
Objekter av forskjellige klasser kan behandles likt.

def les_alle_sensorer(sensorer):
    for sensor in sensorer:
        print(sensor.les_formatert())  # Fungerer for alle sensortyper!

temp = TemperaturSensor("T001")
fukt = FuktighetsSensor("H001")
temp.verdi = 23.5
fukt.verdi = 65

les_alle_sensorer([temp, fukt])
# 23.5 °C
# 65 %RH

Fordeler med arv:
- Unngår kodeduplisering
- Logisk hierarki
- Lettere å utvide funksjonalitet