22 Objektorientert programmering

Kva er objektorientert programmering?

Objektorientert programmering (OOP) er ein måte å strukturere kode på ved å modellere "ting" frå den verkelege verda som objekt.

Kvifor OOP?
- Betre organisering av kode
- Lettare å gjenbruke kode
- Enklare å vedlikehalde store program
- Naturleg måte å tenkje på problem

Grunnleggjande omgrep:

Klasse
Ei "oppskrift" eller mal for å lage objekt. Definerer kva eigenskapar (attributt) og handlingar (metodar) objekta skal ha.

Objekt (instans)
Ei konkret "ting" laga frå ein klasse. Kvart objekt har sine eigne verdiar for attributta.

Eksempel frå verkelegheita:
- Klasse: "Sensor" (generell oppskrift)
- Objekt: temperatursensor1, temperatursensor2, fuktighetssensor1

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

Metodar
Handlingar objektet kan utføre:
- sensor.les()
- sensor.kalibrer()
- sensor.rapport()

Definere klassar i Python

Grunnleggjande 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 objekt:

# 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 sjølv
- Må vere første parameter i alle metodar
- Blir brukt for å få tilgang til attributt og andre metodar

Metodar og attributt

Instansattributt
Tilhøyrer kvart enkelt objekt.

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

Klasseattributt
Blir delte mellom alle objekt 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 attributt (konvensjon)
Attributt som startar med eller _ er meinte 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 attributt.

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
Ein klasse kan arve frå ein annan og få alle eigenskapane hans.

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()
Blir brukt for å kalle metodar frå foreldreklassen.

Polymorfisme
Objekt av forskjellige klassar kan behandlast 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

Fordelar med arv:
- Unngår kodeduplisering
- Logisk hierarki
- Lettare å utvide funksjonalitet