銀行システム
CoddyのPythonジャーニー「Object Oriented Programming」セクションの一部 — レッスン 62/64。
チャレンジ
難しいこのチャレンジでは、複数の口座タイプ、取引、および中央銀行マネージャーを備えた銀行システムを構築します。
以下のファイルのTODO項目を完了して、銀行システムを実装してください：
transaction.py- 財務活動を記録するための Transaction クラスaccount.py- 共通機能を備えた抽象基底 Account クラスsavingsaccount.py- 利息と最低残高を備えた SavingsAccount の実装checkingaccount.py- 当座貸越機能を備えた CheckingAccount の実装bank.py- 口座と振込を管理するための Bank クラス
チートシート
このチャレンジでは、以下を含むオブジェクト指向プログラミングの概念を使用して銀行システムを構築します。
- Transaction class - 財務活動を記録します
- Abstract Account class - 共通の口座機能を備えたベースクラス
- SavingsAccount - 利息計算と最低残高要件を備えた口座タイプ
- CheckingAccount - 当座貸越保護機能を備えた口座タイプ
- Bank class - 口座と資金移動を管理する中央マネージャー
主な概念には、モジュール化された銀行システムアーキテクチャを作成するための継承、抽象化、カプセル化、およびポリモーフィズムが含まれます。
自分で試してみよう
from transaction import Transaction
from account import Account
from savingsaccount import SavingsAccount
from checkingaccount import CheckingAccount
from bank import Bank
# すべてのシナリオとエッジケースをカバーする包括的なテストケースハンドラー
test_case = input()
if test_case == "transaction_class":
# Transactionクラスのテスト
transaction = Transaction("deposit", 100.50, None)
print(str(transaction))
transaction = Transaction("withdrawal", 75.25, None)
print(str(transaction))
elif test_case == "account_deposit":
# 入金機能のテスト
savings = SavingsAccount("S123", "John Doe", 500)
# 正の金額
success, message = savings.deposit(200)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
print(f"Balance: ${savings.get_balance():.2f}")
# 負の金額（失敗するはず）
success, message = savings.deposit(-50)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
elif test_case == "savings_withdraw":
# 普通預金口座の出金テスト
savings = SavingsAccount("S123", "John Doe", 500, min_balance=200)
# 有効な出金
success, message = savings.withdraw(100)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
# 無効（最低残高を下回る）
success, message = savings.withdraw(300)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
# 負の金額
success, message = savings.withdraw(-50)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
elif test_case == "checking_withdraw":
# 当座預金口座の出金テスト
checking = CheckingAccount("C123", "Jane Smith", 300, overdraft_limit=200)
# 通常の出金
success, message = checking.withdraw(100)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
# 当座貸越を利用した出金
success, message = checking.withdraw(300)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
# 当座貸越限度額を超える出金
success, message = checking.withdraw(200)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
elif test_case == "interest_application":
# 利息適用のテスト
savings = SavingsAccount("S123", "John Doe", 1000, interest_rate=0.05)
success, message = savings.apply_interest()
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
print(f"New Balance: ${savings.get_balance():.2f}")
# 取引履歴の確認
transactions = savings.get_transaction_history()
print(f"Transaction count: {len(transactions)}")
print(f"Last transaction: {transactions[-1]}")
elif test_case == "bank_create_account":
# 銀行口座作成のテスト
bank = Bank("Test Bank")
# 普通預金口座を作成
success, message = bank.create_account("savings", "S123", "John Doe", 1000, interest_rate=0.03)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
# 当座預金口座を作成
success, message = bank.create_account("checking", "C456", "Jane Smith", 500, overdraft_limit=300)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
# 重複する口座番号で作成
success, message = bank.create_account("savings", "S123", "Another Person", 200)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
# 無効なタイプで作成
success, message = bank.create_account("invalid", "I789", "Test Person", 100)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
elif test_case == "bank_transfer":
# 銀行振込機能のテスト
bank = Bank("Transfer Test Bank")
# 2つの口座を作成
bank.create_account("savings", "S123", "John Doe", 1000, min_balance=100)
bank.create_account("checking", "C456", "Jane Smith", 500)
# 有効な振込
success, message = bank.transfer("S123", "C456", 300)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
print(f"Source balance: ${bank.get_account('S123').get_balance():.2f}")
print(f"Destination balance: ${bank.get_account('C456').get_balance():.2f}")
# 無効な振込（最低残高を下回る）
success, message = bank.transfer("S123", "C456", 700)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
# 無効な口座
success, message = bank.transfer("NONEXISTENT", "C456", 100)
print(f"Success: {success}")
print(f"Message: {message}")
elif test_case == "full_banking_workflow":
# 完全なワークフローのテスト
bank = Bank("Full Workflow Bank")
# 口座の作成
bank.create_account("savings", "S123", "John Doe", 1000, interest_rate=0.05, min_balance=200)
bank.create_account("checking", "C456", "Jane Smith", 500, overdraft_limit=250)
# 入金を行う
savings = bank.get_account("S123")
checking = bank.get_account("C456")
savings.deposit(300)
checking.deposit(200)
# 振込を行う
bank.transfer("S123", "C456", 400)
# 普通預金に利息を適用
savings.apply_interest()
# 当座貸越を利用して当座預金から出金
checking.withdraw(900)
# 最終状態を出力
print("Final Account States:")
print(f"Savings (S123): ${savings.get_balance():.2f}")
print(f"Checking (C456): ${checking.get_balance():.2f}")
print("\nTransaction History (Savings):")
for transaction in savings.get_transaction_history():
print(f"- {transaction}")
print("\nTransaction History (Checking):")
for transaction in checking.get_transaction_history():
print(f"- {transaction}")
elif test_case == "inheritance_validation_test":
# 包括的な継承の検証
objects = []
if 'Transaction' in locals():
objects.append(Transaction('test_param', 100, None))
if 'SavingsAccount' in locals():
objects.append(SavingsAccount('test_param', 'Test User'))
if 'CheckingAccount' in locals():
objects.append(CheckingAccount('test_param', 'Test User'))
if 'Bank' in locals():
objects.append(Bank('test_param'))
for obj in objects:
print(f'{type(obj).__name__}:')
print(f' MRO: {[cls.__name__ for cls in type(obj).__mro__]}')
print()
elif test_case == "method_overriding_test":
# メソッドオーバーライドの動作テスト
print('Testing method overriding...')
# インスタンスを作成し、オーバーライドされたメソッドをテスト
if 'SavingsAccount' in locals():
obj = SavingsAccount('test', 'Test User')
print(f'SavingsAccount methods work correctly')
if 'CheckingAccount' in locals():
obj = CheckingAccount('test', 'Test User')
print(f'CheckingAccount methods work correctly')
elif test_case == "attribute_access_test":
# 属性アクセスのテスト
print('Testing attribute access...')
if 'Transaction' in locals():
obj = Transaction('test', 100, None)
print(f'Transaction attributes accessible')
if 'SavingsAccount' in locals():
obj = SavingsAccount('test', 'Test User')
print(f'SavingsAccount attributes accessible')
if 'CheckingAccount' in locals():
obj = CheckingAccount('test', 'Test User')
print(f'CheckingAccount attributes accessible')
if 'Bank' in locals():
obj = Bank('test')
print(f'Bank attributes accessible')
elif test_case == "boundary_conditions_test":
# 境界条件とエッジ値のテスト
print('Running boundary_conditions_test test...')
print('Test completed successfully')
elif test_case == "error_handling_test":
# エラーハンドリングと例外シナリオのテスト
print('Running error_handling_test test...')
print('Test completed successfully')
elif test_case == "polymorphic_behavior_test":
# 混合オブジェクトによるポリモーフィックな動作のテスト
print('Running polymorphic_behavior_test test...')
print('Test completed successfully')
elif test_case == "stress_test":
# 多数のオブジェクトによる負荷テスト
import time
start_time = time.time()
objects = []
for i in range(50):
try:
objects.append(Transaction(f'test_{i}', 100, None))
except:
pass # 作成エラーを適切に処理
try:
objects.append(SavingsAccount(f'test_{i}', f'User_{i}'))
except:
pass # 作成エラーを適切に処理
try:
objects.append(CheckingAccount(f'test_{i}', f'User_{i}'))
except:
pass # 作成エラーを適切に処理
try:
objects.append(Bank(f'test_{i}'))
except:
pass # 作成エラーを適切に処理
end_time = time.time()
print(f'Created {len(objects)} objects')
print(f'Time taken: {end_time - start_time:.4f} seconds')
print('Stress test completed')
elif test_case == "comprehensive_validation":
# 包括的な検証テスト
print('=== Comprehensive Validation Test ===')
# テスト 1: 基本的なオブジェクト作成
print('1. Basic Object Creation:')
success_count = 0
classes = ['Transaction', 'SavingsAccount', 'CheckingAccount', 'Bank']
try:
obj = Transaction('test', 100, None)
success_count += 1
print(f' Transaction: Created successfully')
except Exception as e:
print(f' Transaction: Creation failed - {e}')
try:
obj = SavingsAccount('test', 'Test User')
success_count += 1
print(f' SavingsAccount: Created successfully')
except Exception as e:
print(f' SavingsAccount: Creation failed - {e}')
try:
obj = CheckingAccount('test', 'Test User')
success_count += 1
print(f' CheckingAccount: Created successfully')
except Exception as e:
print(f' CheckingAccount: Creation failed - {e}')
try:
obj = Bank('test')
success_count += 1
print(f' Bank: Created successfully')
except Exception as e:
print(f' Bank: Creation failed - {e}')
print(f' Successfully created {success_count}/{len(classes)} classes')
print('=== Validation Complete ===')