Pola Composite
Termasuk bagian Pemrograman Berorientasi Objek dalam perjalanan Python di Coddy. Pelajaran 54 dari 64.
Composite Pattern memperlakukan object tunggal dan kelompok object secara seragam. Pola ini membuat struktur pohon tempat item tunggal dan kumpulan item menggunakan antarmuka yang sama.
Berikut adalah komponen sederhana untuk sistem file:
class File:
def __init__(self, name, size):
self.name = name
self.size = size
def get_size(self):
return self.size
def display(self):
return f"File: {self.name} ({self.size}KB)"
class Folder:
def __init__(self, name):
self.name = name
self.children = []
def add(self, item):
self.children.append(item)
def get_size(self):
total = 0
for child in self.children:
total += child.get_size()
return total
def display(self):
result = f"Folder: {self.name}"
for child in self.children:
result += f"\n {child.display()}"
return resultFile dan folder memiliki method yang sama (get_size() dan display()), jadi keduanya dapat diperlakukan secara seragam.
Buat struktur sistem file:
# Buat file
file1 = File("document.txt", 10)
file2 = File("image.jpg", 50)
file3 = File("video.mp4", 200)
# Buat folder
documents = Folder("Documents")
media = Folder("Media")
root = Folder("Root")
# Bangun struktur pohon
documents.add(file1)
media.add(file2)
media.add(file3)
root.add(documents)
root.add(media)Gunakan struktur komposit:
print(f"Root size: {root.get_size()}KB")
print(root.display())Buat contoh lain dengan sistem menu:
class MenuItem:
def __init__(self, name, price):
self.name = name
self.price = price
def get_price(self):
return self.price
def show(self):
return f"{self.name}: ${self.price}"
class Menu:
def __init__(self, name):
self.name = name
self.items = []
def add(self, item):
self.items.append(item)
def get_price(self):
total = 0
for item in self.items:
total += item.get_price()
return total
def show(self):
result = f"{self.name} Menu:"
for item in self.items:
result += f"\n {item.show()}"
return result
combo = Menu("Combo")
combo.add(MenuItem("Burger", 8))
combo.add(MenuItem("Fries", 3))
combo.add(MenuItem("Drink", 2))
print(f"Combo price: ${combo.get_price()}")
print(combo.show())Output:
Root size: 260KB
Folder: Root
Folder: Documents
File: document.txt (10KB)
Folder: Media
File: image.jpg (50KB)
File: video.mp4 (200KB)
Combo price: $13
Combo Menu:
Burger: $8
Fries: $3
Drink: $2Poin penting: Composite Pattern memungkinkan kamu memperlakukan object individual dan kumpulan object dengan cara yang sama. Baik leaf (item individual) maupun composite (kelompok) mengimplementasikan interface yang sama, sehingga kamu dapat dengan mudah bekerja dengan struktur pohon seperti sistem file, menu, atau bagan organisasi.
Tantangan
SedangDalam tantangan ini, kamu akan mengimplementasikan struktur sistem file menggunakan pola desain Composite. Pola Composite memungkinkan kamu menyusun object menjadi struktur pohon untuk merepresentasikan hierarki bagian-keseluruhan, dengan memperlakukan object individual dan komposisi object secara seragam.
Pola Composite terdiri dari:
- Component: class abstrak yang mendefinisikan antarmuka umum untuk semua class konkret
- Leaf: Merepresentasikan object akhir dalam komposisi yang tidak memiliki elemen turunan
- Composite: Mendefinisikan perilaku untuk component yang memiliki turunan dan menyimpan component turunannya
Kamu akan mengimplementasikan sistem file dengan:
- class abstrak
FileSystemComponent(Component) - class
File(Leaf) - class
Directory(Composite) - class
FileSystemuntuk mengelola keseluruhan struktur
- Implementasikan base class abstrak dengan method abstrak yang sesuai
- Buat implementasi konkret untuk file dan direktori
- Pastikan direktori dapat memuat file dan direktori lain
- Implementasikan operasi rekursif seperti penghitungan ukuran dan tampilan
- Tambahkan operasi berbasis path untuk menambahkan, menghapus, dan mencari component
- Tangani kasus error dengan tepat
- Pastikan enkapsulasi property component diterapkan dengan baik
Path berupa string seperti /Documents/Projects. add_to_path menambahkan component di dalam direktori pada path (/ adalah root), sedangkan get_from_path dan remove_from_path merujuk ke file atau direktori pada path tersebut. Komentar TODO di setiap file menjelaskan langkah-langkah dan pesan error secara tepat.
Coba sendiri
# Impor semua class yang diperlukan
from file_system import FileSystem
from directory import Directory
from file import File
# Penangan kasus uji yang menyeluruh
test_case = input()
if test_case == "basic_file_test":
file = File("test.txt", 100)
print(f"Name: {file.name}")
print(f"Size: {file.get_size()} KB")
print(file.display())
elif test_case == "basic_directory_test":
documents = Directory("Documents")
file1 = File("resume.pdf", 250)
file2 = File("cover_letter.doc", 180)
documents.add(file1)
documents.add(file2)
print(f"Total size: {documents.get_size()} KB")
print(documents.display())
elif test_case == "file_system_basic_test":
fs = FileSystem()
readme = File("README.md", 50)
fs.add_to_path("/", readme)
print(fs.display())
print(f"Total system size: {fs.get_total_size()} KB")
elif test_case == "nested_directory_test":
fs = FileSystem()
docs = Directory("Documents")
projects = Directory("Projects")
fs.add_to_path("/", docs)
fs.add_to_path("/Documents", projects)
project_file = File("main.py", 300)
readme = File("README.md", 75)
fs.add_to_path("/Documents/Projects", project_file)
fs.add_to_path("/Documents/Projects", readme)
print(fs.display())
elif test_case == "path_operations_test":
fs = FileSystem()
# Buat struktur direktori
docs = Directory("Documents")
projects = Directory("Projects")
fs.add_to_path("/", docs)
fs.add_to_path("/Documents", projects)
# Tambahkan file
file1 = File("notes.txt", 120)
file2 = File("project1.py", 450)
fs.add_to_path("/Documents", file1)
fs.add_to_path("/Documents/Projects", file2)
# Uji operasi path
retrieved_docs = fs.get_from_path("/Documents")
retrieved_file = fs.get_from_path("/Documents/Projects/project1.py")
print(f"Documents directory size: {retrieved_docs.get_size()} KB")
print(f"Retrieved file: {retrieved_file.name} ({retrieved_file.get_size()} KB)")
elif test_case == "file_validation_test":
try:
invalid_file = File("negative.txt", -50)
print("Validation failed - should have raised ValueError")
except ValueError as e:
print(f"Caught expected error: {e}")
# Uji operasi NotImplementedError
valid_file = File("test.txt", 100)
try:
valid_file.add(File("other.txt", 50))
except NotImplementedError as e:
print(f"Add operation error: {e}")
try:
valid_file.get_component("nonexistent")
except NotImplementedError as e:
print(f"Get component error: {e}")
elif test_case == "directory_duplicate_test":
directory = Directory("TestDir")
file1 = File("duplicate.txt", 100)
file2 = File("duplicate.txt", 200)
directory.add(file1)
print("First file added successfully")
try:
directory.add(file2)
print("Duplicate check failed")
except ValueError as e:
print(f"Caught expected duplicate error: {e}")
elif test_case == "component_removal_test":
directory = Directory("TestDir")
file1 = File("file1.txt", 100)
file2 = File("file2.txt", 150)
file3 = File("file3.txt", 200)
directory.add(file1)
directory.add(file2)
directory.add(file3)
print("Initial state:")
print(directory.display())
directory.remove(file2)
print("\nAfter removing file2.txt:")
print(directory.display())
try:
nonexistent = File("ghost.txt", 50)
directory.remove(nonexistent)
except ValueError as e:
print(f"\nRemoval error: {e}")
elif test_case == "recursive_search_test":
root_dir = Directory("root")
subdir1 = Directory("subdir1")
subdir2 = Directory("subdir2")
file1 = File("target.txt", 100)
file2 = File("other.txt", 150)
file3 = File("deep.txt", 200)
root_dir.add(subdir1)
subdir1.add(subdir2)
subdir1.add(file1)
subdir2.add(file3)
root_dir.add(file2)
# Cari file yang sudah ada
found1 = root_dir.find_component_recursive("target.txt")
found2 = root_dir.find_component_recursive("deep.txt")
not_found = root_dir.find_component_recursive("missing.txt")
print(f"Found target.txt: {found1.name if found1 else 'Not found'}")
print(f"Found deep.txt: {found2.name if found2 else 'Not found'}")
print(f"Found missing.txt: {not_found.name if not_found else 'Not found'}")
elif test_case == "size_calculation_test":
fs = FileSystem()
# Buat struktur yang kompleks
docs = Directory("Documents")
images = Directory("Images")
fs.add_to_path("/", docs)
fs.add_to_path("/", images)
# Tambahkan file dengan ukuran yang diketahui
doc1 = File("doc1.txt", 100)
doc2 = File("doc2.txt", 200)
img1 = File("img1.jpg", 500)
img2 = File("img2.png", 300)
fs.add_to_path("/Documents", doc1)
fs.add_to_path("/Documents", doc2)
fs.add_to_path("/Images", img1)
fs.add_to_path("/Images", img2)
# Hitung ukuran
docs_size = fs.get_from_path("/Documents").get_size()
images_size = fs.get_from_path("/Images").get_size()
total_size = fs.get_total_size()
print(f"Documents size: {docs_size} KB")
print(f"Images size: {images_size} KB")
print(f"Total size: {total_size} KB")
print(f"Sum verification: {docs_size + images_size == total_size}")
elif test_case == "display_formatting_test":
root = Directory("root")
level1 = Directory("level1")
level2 = Directory("level2")
file1 = File("root_file.txt", 100)
file2 = File("level1_file.txt", 200)
file3 = File("level2_file.txt", 300)
root.add(file1)
root.add(level1)
level1.add(file2)
level1.add(level2)
level2.add(file3)
print("Formatted directory structure:")
print(root.display())
elif test_case == "file_system_path_test":
fs = FileSystem()
try:
# Buat struktur
fs.add_to_path("/", Directory("home"))
fs.add_to_path("/home", Directory("user"))
fs.add_to_path("/home/user", File("profile.txt", 150))
# Uji pengambilan data
user_dir = fs.get_from_path("/home/user")
profile = fs.get_from_path("/home/user/profile.txt")
print(f"User directory: {user_dir.name}")
print(f"Profile file: {profile.name}")
# Uji penghapusan
fs.remove_from_path("/home/user/profile.txt")
print("Profile removed successfully")
# Coba akses file yang sudah dihapus
try:
fs.get_from_path("/home/user/profile.txt")
except ValueError as e:
print(f"Expected error accessing removed file: {e}")
except ValueError as e:
print(f"Path operation error: {e}")
elif test_case == "empty_directory_test":
empty_dir = Directory("Empty")
print(f"Empty directory size: {empty_dir.get_size()} KB")
print("Empty directory display:")
print(empty_dir.display())
result = empty_dir.get_component("nonexistent")
print(f"Get nonexistent component: {result}")
elif test_case == "name_property_test":
file = File("original.txt", 100)
directory = Directory("OriginalDir")
print(f"Original file name: {file.name}")
print(f"Original directory name: {directory.name}")
# Uji pemberian nama yang valid
file.name = "renamed.txt"
directory.name = "RenamedDir"
print(f"Renamed file: {file.name}")
print(f"Renamed directory: {directory.name}")
# Uji pemberian nama kosong
try:
file.name = ""
print("Empty name validation failed")
except ValueError as e:
print(f"Empty name error: {e}")
elif test_case == "large_file_system_test":
fs = FileSystem()
# Buat beberapa folder dan file
directories = ["Documents", "Images", "Videos", "Music"]
file_counts = [5, 3, 2, 4]
base_sizes = [100, 500, 1000, 200]
total_files = 0
total_directories = len(directories)
for i, dir_name in enumerate(directories):
fs.add_to_path("/", Directory(dir_name))
for j in range(file_counts[i]):
file_name = f"file_{j+1}.ext"
file_size = base_sizes[i] + (j * 50)
fs.add_to_path(f"/{dir_name}", File(file_name, file_size))
total_files += 1
print(f"Created {total_directories} directories")
print(f"Created {total_files} files")
print(f"Total system size: {fs.get_total_size()} KB")
print("\nSystem structure:")
print(fs.display())
elif test_case == "edge_cases_test":
# Uji file berukuran 0
zero_file = File("empty.txt", 0)
print(f"Zero size file: {zero_file.get_size()} KB")
# Uji folder dengan nama yang sangat panjang
long_name = "A" * 100
long_dir = Directory(long_name)
print(f"Long directory name length: {len(long_dir.name)}")
# Uji struktur yang bertingkat dalam
current = Directory("level0")
root = current
for i in range(1, 6):
next_level = Directory(f"level{i}")
current.add(next_level)
current = next_level
# Tambahkan file pada tingkat terdalam
deep_file = File("deep.txt", 100)
current.add(deep_file)
print("Deep nesting test:")
print(root.display())
# Uji operasi pada struktur kosong
empty = Directory("Empty")
try:
empty.remove(File("ghost.txt", 50))
except ValueError as e:
print(f"Empty structure removal error: {e}")Pelajaran ini berisi kuis singkat. Mulai pelajarannya untuk menjawab kuis dan melacak progresmu.
Semua pelajaran di Pemrograman Berorientasi Objek
1Dasar-Dasar OOP
File EksternalPengantar OOPclass vs objectParameter selfmethodAtributMethod Konstruktor (__init__)Rangkuman: Kalkulator Sederhana4Pewarisan
Pewarisan DasarFungsi super()Penimpaan MethodPewarisan BergandaUrutan Resolusi MethodRingkasan: Hierarki Karyawan5Polimorfisme
Meninjau Ulang Method OverridingDuck Typingclass dan method AbstrakDesain InterfaceRingkasan: Kalkulator Bentuk8Konsep OOP Lanjutan
Komposisi vs PewarisanMixinsMetode Statis dan Metode ClassDecorator ClassPengelola Konteks11Pola Desain Bagian 2
Pola PerintahPola AdapterPola DecoratorPola Template MethodPola StatePola Composite3Property class
Variabel instance vs variabel classDekorator propertyAtribut privatRangkuman: Pengelola Rekening Bank6Enkapsulasi
Anggota Public, Protected, PrivateModifier AksesPenyembunyian InformasiDecorator Property Tingkat LanjutUlasan: Sistem Catatan Siswa12Proyek: Manajemen Perpustakaan
Ikhtisar Proyekclass Buku dan PenggunaSistem PeminjamanFitur PencarianAntarmuka AdminPengujian dan IntegrasiLatihan sendiri: Compiler Python online