Property Decorators متقدمة

جزء من قسم البرمجة كائنية التوجه في رحلة Python على Coddy. الدرس 31 من 64.

توفر مزخرفات الخصائص المتقدمة تحكمًا أكثر تطورًا في الوصول إلى السمات، بما في ذلك الخصائص المحسوبة، وdeleters، وإدارة الخصائص الكاملة.

إليك مثالًا على الخصائص المحسوبة التي تستمد القيم من سمات أخرى:

class Rectangle:
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
    
    @property
    def area(self):
        return self.width * self.height
    
    @property
    def perimeter(self):
        return 2 * (self.width + self.height)

استخدم الخصائص المحسوبة مثل السمات العادية:

rect = Rectangle(5, 3)
print(rect.area)      # 15 - محسوبة تلقائيًا
print(rect.perimeter) # 16 - محسوبة تلقائيًا

أنشئ خاصية مع getter وsetter وdeleter:

class Temperature:
    def __init__(self):
        self._temp = 0
    
    @property
    def temperature(self):
        return self._temp
    
    @temperature.setter
    def temperature(self, value):
        if value < -273.15:
            raise ValueError("Temperature below absolute zero!")
        self._temp = value
    
    @temperature.deleter
    def temperature(self):
        print("Resetting temperature to 0")
        self._temp = 0

استخدم وظائف الخاصية الكاملة:

temp = Temperature()

استخدم setter مع التحقق:

temp.temperature = 25
print(temp.temperature)  # 25

# temp.temperature = -300  # سيؤدي إلى رفع ValueError

استخدم deleter:

del temp.temperature
print(temp.temperature)  # 0

أنشئ مثالًا أكثر تعقيدًا باستخدام نتيجة لعبة:

class Player:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self._score = 0
        self._level = 1
    
    @property
    def score(self):
        return self._score
    
    @score.setter
    def score(self, value):
        if value >= 0:
            self._score = value
            self._level = (value // 1000) + 1
        else:
            raise ValueError("Score cannot be negative")
    
    @score.deleter
    def score(self):
        print(f"Resetting {self.name}'s progress")
        self._score = 0
        self._level = 1
    
    @property
    def level(self):
        return self._level

player = Player("Alice")
player.score = 2500
print(f"Score: {player.score}, Level: {player.level}")  # النقاط: 2500، المستوى: 3

del player.score
print(f"Score: {player.score}, Level: {player.level}")  # النقاط: 0، المستوى: 1

المخرجات:

15
16
25
Resetting temperature to 0
0
Score: 2500, Level: 3
Resetting Alice's progress
Score: 0, Level: 1

نقطة مهمة: تتيح مزخرفات الخصائص المتقدمة استخدام الخصائص computed (المحسوبة من بيانات أخرى)، وحذف الخصائص باستخدام @property.deleter، والتحكم الكامل في الحصول على attributes وتعيينها وحذفها. يؤدي ذلك إلى إنشاء واجهات بديهية مع الحفاظ على التحقق القوي من البيانات والتغليف.

التحدي

متوسط

في هذا التحدي، ستنفّذ الفئة Rectangle مع التغليف المناسب والتحقق من الخصائص.

rectangle.py - هذا هو الملف الذي تحتاج إلى تحريره، ويحتوي على تعليقات TODO لإرشادك في تنفيذك
driver.py - يحتوي على سيناريوهات اختبار موسّعة (لا تعدّله)

نفّذ السمات الخاصة _width و_height
أنشئ خصائص لـ width وheight مع التحقق (يجب أن تكونا موجبتين)
- ارفع رسائل ValueError المناسبة كما هو محدد في TODOs
- مهم: تحقّق مما إذا كانت القيمة أقل من أو تساوي 0، ثم ارفع الخطأ (يضمن هذا سلوكًا متسقًا)
نفّذ خصائص للقراءة فقط لـ area وperimeter
أنشئ خاصية dimensions مع وظائف getter وsetter وdeleter كما هو موضح في TODOs
- مهم: في setter، استخدم صيغة فكّ حزمة الصف: width, height = dimensions

جرّب بنفسك

from rectangle import Rectangle

# معالج حالة الاختبار
test_case = input()

# اختبار الوظائف الأساسية
if test_case == "default_test":
    rect = Rectangle(5, 3)
    print(f"Width: {rect.width}, Height: {rect.height}")
    print(f"Area: {rect.area}, Perimeter: {rect.perimeter}")
    
    # Test the dimensions property
    print(f"Dimensions: {rect.dimensions}")
    rect.dimensions = (10, 8)
    print(f"New area: {rect.area}")
    
    # اختبار التحقق
    try:
        rect.width = -2
    except ValueError as e:
        print(f"Validation error: {e}")
    
    # اختبار الحذف
    del rect.dimensions
    print(f"After reset: {rect.dimensions}")

# اختبار بالقيم الصفرية
elif test_case == "zero_values":
    try:
        rect = Rectangle(0, 5)
    except ValueError as e:
        print(f"Error creating rectangle: {e}")
    
    try:
        rect = Rectangle(5, 0)
    except ValueError as e:
        print(f"Error creating rectangle: {e}")

# اختبار بالقيم السالبة
elif test_case == "negative_values":
    rect = Rectangle(5, 3)
    original_dimensions = rect.dimensions
    
    try:
        rect.dimensions = (5, -3)
    except ValueError as e:
        print(f"Error setting dimensions: {e}")
    
    print(f"Dimensions after failed update: {rect.dimensions}")
    print(f"Original dimensions preserved: {rect.dimensions == original_dimensions}")

# اختبار بالقيم الكبيرة
elif test_case == "large_values":
    rect = Rectangle(1000000, 2000000)
    print(f"Large rectangle area: {rect.area}")
    print(f"Large rectangle perimeter: {rect.perimeter}")

# اختبار بقيم الفاصلة العائمة
elif test_case == "float_values":
    rect = Rectangle(3.5, 2.75)
    print(f"Dimensions: {rect.dimensions}")
    print(f"Area: {rect.area}")
    print(f"Perimeter: {rect.perimeter}")
    
    rect.dimensions = (1.1, 2.2)
    print(f"New area with float dimensions: {rect.area}")

# اختبار بأخطاء النوع
elif test_case == "type_errors":
    try:
        rect = Rectangle("5", 3)
    except Exception as e:
        print(f"Type error during creation: {type(e).__name__}: {e}")
    
    rect = Rectangle(5, 3)
    try:
        rect.dimensions = 10  # ليس tuple
    except Exception as e:
        print(f"Type error setting dimensions: {type(e).__name__}: {e}")

# اختبار عمليات متعددة على الخصائص
elif test_case == "property_operations":
    rect = Rectangle(5, 10)
    print(f"Initial - Width: {rect.width}, Height: {rect.height}, Area: {rect.area}")
    
    rect.width = 8
    print(f"After width change - Width: {rect.width}, Area: {rect.area}")
    
    rect.height = 6
    print(f"After height change - Height: {rect.height}, Area: {rect.area}")
    
    rect.dimensions = (12, 9)
    print(f"After dimensions change - Dimensions: {rect.dimensions}, Area: {rect.area}")
    
    del rect.dimensions
    print(f"After reset - Dimensions: {rect.dimensions}, Area: {rect.area}")

# اختبار الحالات الحدية للتحقق من الخصائص
elif test_case == "validation_edge_cases":
    rect = Rectangle(5, 3)
    
    try:
        rect.width = 0
    except ValueError as e:
        print(f"Zero width error: {e}")
    
    # يجب قبول القيمة الموجبة الصغيرة جدًا
    rect.height = 0.0001
    print(f"Small height accepted: {rect.height}")
    print(f"Area with small height: {rect.area}")

# اختبار مستطيلات متعددة
elif test_case == "multiple_rectangles":
    rect1 = Rectangle(5, 3)
    rect2 = Rectangle(10, 2)
    rect3 = Rectangle(4, 4)
    
    print(f"Rectangle 1 - Area: {rect1.area}, Perimeter: {rect1.perimeter}")
    print(f"Rectangle 2 - Area: {rect2.area}, Perimeter: {rect2.perimeter}")
    print(f"Rectangle 3 - Area: {rect3.area}, Perimeter: {rect3.perimeter}")
    
    # تعديل كل مستطيل
    rect1.width = 7
    rect2.height = 5
    rect3.dimensions = (6, 6)
    
    print(f"After modifications:")
    print(f"Rectangle 1 - Dimensions: {rect1.dimensions}")
    print(f"Rectangle 2 - Dimensions: {rect2.dimensions}")
    print(f"Rectangle 3 - Dimensions: {rect3.dimensions}")

# اختبار الأداء مع العديد من العمليات
elif test_case == "performance_test":
    rect = Rectangle(5, 5)
    
    # تنفيذ العديد من عمليات الخصائص
    for i in range(1000):
        rect.width = i % 10 + 1  # القيم 1-10
        rect.height = i % 5 + 1  # القيم 1-5
        area = rect.area  # الوصول إلى الخاصية المحسوبة
        perimeter = rect.perimeter  # الوصول إلى الخاصية المحسوبة
        dims = rect.dimensions  # الوصول إلى مُحصِّل الخاصية
    
    print(f"Final state after 1000 operations:")
    print(f"Width: {rect.width}, Height: {rect.height}")
    print(f"Area: {rect.area}, Perimeter: {rect.perimeter}")