LINUXSOFT.cz Přeskoč levou lištu
Uživatel: Heslo:  
   CZUKPL

> Perl (60) - OOP - dědičnost

Perl Dědičnost umožňuje vytvářet mezi třídami vztahy, díky nimž se pak celý systém tříd stává daleko přehlednějším.

17.7.2007 06:00 | Jiří Václavík | Články autora | přečteno 14462×

Biologicky řečeno, dědičnost (inheritance) je nějaký děj, ve kterém organizmus získá vlastnosti svého rodiče. Když zanedbáme evoluci (chyby dědičnosti) a druhy organizmů budeme považovat za dané, pak vztahy mezi druhy vytvářejí představu dědičnosti v objektově orientovaném programování.

Dědičnost tedy znamená, že skupina tříd je organizována ve stromu na základě vzájemné podobnosti - podobnosti v tom smyslu, že jedna třída je nějakým zobecněním druhé. Pak první třídu nazveme potomkem druhou rodičem. V takovém případě se třída potomka nepíše znovu, ale je prohlášena za dědící od rodiče a získá automaticky jeho vlastnosti, ke kterým si pak může přidat další.

Máme-li podobné třídy, které ale nemají vztah dědičnosti, pak je možné, že společně dědí od jiné třídy. Třeba i třídy, která nemusí mít smysl, tj. u které nemá smysl hovořit o instancích. V takovém případě hovoříme o tzv. abstraktní třídě. Význam abstraktních tříd uvidíme na následujícím příkladu.

Příklad - vlastnosti dědičnosti, abstraktní třídy

Pojďme se ještě na chvíli vrátit k biologii. Pokusíme se srovnat dědičnost s biologickým členěním organizmů a ukázat si na větším teoretickém příkladě, jak vlastně dědičnosti využít.

Organizmus obecně bude popisovat nějaká třída Organizmus. Její definice musí být natolik obecná, aby vyhovovala naprosto všem organizmům. Dejme tomu, že všechny organizmy musí dýchat a definujme metodu dýchej(). Každý organizmus je v určitém okamžiku na nějaké pozici souřadného systému a tak má svůj atribut pozice. Třída Organizmus je abstraktní, protože nemá smysl vytvářet objekty typu Organizmus.

První specializací třídy Organizmus je dělení na živočichy, rostliny, houby apod. Pro každou tuto kategorii bude existovat jedna třída. O každé z těchto tříd (Živočich, Rostlina, Houba) můžeme říci, že je organizmem. Mají vlastnosti Organizmu (dýchej() atd.) a k tomu si přidávají některé svoje další. Například v třídě Rostlina bude implementována metoda fotosyntéza() nebo Živočich se bude moci přijímat potravu metodou přijmi_potravu(). Každý živočich bude mít orgán na vnímaní světla a tedy i definován atribut ostrost_zraku. Toto všechno jsou také abstraktní třídy.

A takto můžeme jít stále dál. Z třídy živočich dědí další třídy jako Pták, Savec nebo Plaz. Třída Pták sdílí všechny vlastnosti třídy Živočich (přijmi_potravu(), dýchej() atd.) a přidává si jiné, například metodu leť(x, y, z).

Udělejme poslední krok, abychom se dostali z oblasti abstraktních tříd. Z třídy pták dědí třídy Kos a Vrabec. Nyní můžeme vytvářet objekty, které jsou instancemi těchto tříd. A právě zde uvidíme vlastnosti dědičnosti. Objekt $vrabec1 i objekt $lípa1 mohou dýchat. Přesto jsme nemuseli metodu dýchej() od základů definovat vícekrát. Dýchání je obecná funkce třídy Organizmus, z níž oba naše objekty dědí. Oba objekty také mají v souřadném systému nějakou pozici. Ale ostrost_zraku $lípa1 už nemá a naopak $vrabec1 neumí fotosyntézu.

Vícenásobná dědičnost

Dědičnost lze rozdělit na jednoduchou a vícenásobnou. Liší se v tom, od kolika tříd je děděno. Pokud naše třída dědí z jedné třídy, jde o jednoduchou dědičnost. Pokud jich je více nazývá se vícenásobná. Opět lze hledat analogie v biologii, tentokrát uvnitř jednoho druhu. Některé druhy organizmů mohou mít více než jednoho rodiče (tedy obvykle dva).

Perl podporuje oba typy dědičnosti, ale u všech objektových jazyků tomu tak není. Některé podporují pouze jednoduchou. Vícenásobná dědičnost má své zastánce i odpůrce. Pravdou je, že se s ní člověk příliš často nesetká, ale na druhou stranu ji, pokud je potřeba, nelze jen tak něčím nahradit.

Dědičnost v Perlu

Formální označení třídy jako potomka jiné třídy obnáší jedinou věc. Rodičovskou třída je třeba v odvozené třídě označit pomocí pole @ISA (anglické "is a" vyjadřuje vztah náležení). Přesněji řečeno, toto pole obsahuje jména všech tříd, ze kterých aktuální třída dědí, což je obvykle (tedy v případě jednoduché dědičnosti) jedna třída. Rodičovská třída může obsahovat pole @ISA také (jinak řečeno může být zároveň potomkem ještě obecnější třídy). Tímto způsobem pak můžeme tvořit různé hierarchické vztahy.

Ovšem většinou budeme chtít provádět i jiné věci. Nezbytné bude zejména předefinovávání metod předků. Pojďme se podívat na další syntaktické jevy u dědičnosti a v dalším díle si ukážeme jejich užití.

Třída SUPER

SUPER je speciální třídou, která zastupuje předka. Zavoláním třídy SUPER se rekurzivně spouští hledání metody v rodičovských třídách. SUPER::new má tedy v případě jednoduché dědičnosti ve výsledku podobný smysl jako Předek::new. SUPER::new použijeme, pokud nechceme použít konkrétní třídu, ale nechat si vybrat podle hierarchie definované v @ISA.

Využití SUPER je poměrně široké. Často se s ní setkáme v konstruktorech potomků. Voláním metody SUPER::new totiž vyvoláváme konstruktor předka, který vytvoří objekt, a ten pak pomocí new upravíme.

Předefinování metody

Metoda třídy může upravovat metody tříd, ze kterých tato třída dědí. Ukažme si nesmyslnou, ale jednoduchou ukázku. Máme třídu A, ve které je definována metoda tiskni_atribut. Ta tiskne aktuální hodnotu konkrétního atributu. Třída B, která dědí z A bude chtít metodu tiskni_atribut používat, ale jiným způsobem. Tisknout se bude pouze v případě, že atribut je posloupností číslic. V opačném případě vytiskneme chybovou hlášku. Takto bude vypadat metoda B::tiskni_atribut.

sub tiskni_atribut {
    my $self = shift;
    if ($self->{"atribut"} =~ /^\d+$/){
        die "Atribut musi byt cislo!\n";
    }
    $self->SUPER::tiskni_atribut();
}

V příštím díle se předefinováváním budeme zabývat podrobněji.

Názvy dědících tříd

Další věcí, která stojí za pozornost, je pojmenování třídy za pomoci čtyřtečky ::. Tento symbol má dva významy. Už z názvu třídy je z takového zápisu patrný příbuzenský vztah. Čtyřtečka si také vynucuje přehlednější adresářovou strukturu. Modul Math::Functions se bude ve skutečnosti hledat pod názvem Math/Functions.pm.

Univerzální třída a její metody

Z třídy s názvem UNIVERSAL dědí všechny třídy mimo UNIVERSAL. UNIVERSAL je jediná třída, která nemá předka. To má několik zajímavých důsledků - například to, že každá námi definovaná třída bude mít alespoň jednoho předka.

UNIVERSAL obsahuje tři metody. Ihned z definice třídy UNIVERSAL plyne, že tyto metody zdědí každá naše třída. Pojďme se na ně tedy podívat.

Metoda can

Tato metoda slouží ke zjištění, zda lze nad daným objektem volat danou metodu. Jako argument předáme metodě can jméno metody. Pokud taková metoda skutečné existuje (lze ji volat nad daným objektem bez použití AUTOLOAD), can vrací pravdivou hodnotu.

print "ANO" if Trida->can("delej"); #existuje ve třídě Trida metoda delej?
print "ANO" if $trida->can("delej");#může objekt $trida volat metodu delej?

Metoda isa

Pokud je argument platným názvem třídy, ze které třída, nad níž je metoda isa volána, dědí, je vrácena pravdivá hodnota.

print "ANO" if Rostlina->isa("Organizmus");#dědí třída Rostlina z třídy Organizmus?
print "ANO" if $trida->isa("Organizmus");  #dědí objekt $trida z třídy Organizmus?

Metoda VERSION

Ve všech modulech existuje speciální proměnná $VERSION. Do ní můžeme přiřadit jakékoliv desítkové číslo, které označuje verzi modulu.

our $VERSION = 3.3;

Uživatel modulu si nyní může stanovit jeho nejnižší verzi, která je pro něj únosná. Pokud bude chtít verzi minimálně 2.3, zadá pro import tento příkaz.

use Modul 2.3;

To, že předchozí řádek funguje, obstarává právě metoda VERSION. Je-li zavolána, ukončí program, pokud je verze zadaná jako argument větší než dostupná verze modulu.

Systém hledání volané metody

Pojďme si stanovit přesná pravidla, jakými se řídí hledání metody po jejím zavolání. Budeme uvažovat obecný případ, tedy vícenásobnou dědičnost.

Ze všeho nejdříve je hledána metoda v třídě, jehož je náš objekt instancí. Pokud taková třída neexistuje, prohledávají se rekurzivně všechny rodičovské třídy, podle toho, v jakém pořadí jsou v poli @ISA uvedeny. Třída UNIVERSAL je implicitně uvedena vždy naposled. Pokud není metoda nalezena, hledá se stejným způsobem speciální metoda AUTOLOAD. Pokud žádná vyhovující metoda není nalezena, dojde k chybě.

Ukažme si pro lepší představu konkrétní příklad. definujeme si třídu Smrk.

package Smrk;
@ISA = qw(Strom OkrasnaDrevina);

Nyní nad třídou Smrk nebo její instancí zavoláme metodu metoda. Smrk::metoda tedy bude hledána postupně tak, jak je uvedeno v následujícím seznamu, dokud některá z nich nebude nalezena.

  1. Smrk::metoda
  2. Strom::metoda
  3. metoda rekurzivně v třídách z nichž Strom dědí
  4. OkrasnaDrevina::metoda
  5. metoda rekurzivně v třídách z nichž OkrasnaDrevina dědí
  6. UNIVERSAL::metoda
  7. Smrk::AUTOLOAD
  8. Strom::AUTOLOAD
  9. AUTOLOAD rekurzivně v třídách z nichž Strom dědí
  10. OkrasnaDrevina::AUTOLOAD
  11. AUTOLOAD rekurzivně v třídách z nichž OkrasnaDrevina dědí
  12. UNIVERSAL::AUTOLOAD

Verze pro tisk

pridej.cz

 
> Vyhledávání software
> Vyhledávání článků

13.9.2017 8:00 /František Kučera

Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt – tentokrát netradičně v pondělí: 18. září od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).


Přidat komentář

3.9.2017 20:45 /Redakce Linuxsoft.cz
PR: Dne 21. září 2017 proběhne v Praze konference "Mobilní řešení pro business". Hlavní tématy konference budou: nejnovější trendy v oblasti mobilních řešení pro firmy, efektivní využití mobilních zařízení, bezpečnostní rizika a řešení pro jejich omezení, správa mobilních zařízení ve firmách a další.
Přidat komentář

15.5.2017 23:50 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt, který se bude konat ve čtvrtek 18. května od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).
Přidat komentář

12.5.2017 16:42 /Honza Javorek
PyCon CZ, česká konference o programovacím jazyce Python, se po dvou úspěšných ročnících v Brně bude letos konat v Praze, a to 8. až 10. června. Na konferenci letos zavítá např. i Armin Ronacher, známý především jako autor frameworku Flask, šablon Jinja2/Twig, a dalších projektů. Těšit se můžete na přednášky o datové analytice, tvorbě webu, testování, tvorbě API, učení a mentorování programování, přednášky o rozvoji komunity, o použití Pythonu ve vědě nebo k ovládání nejrůznějších zařízení (MicroPython). Na vlastní prsty si můžete na workshopech vyzkoušet postavit Pythonem ovládaného robota, naučit se učit šestileté děti programovat, efektivně testovat nebo si v Pythonu pohrát s kartografickým materiálem. Kupujte lístky, dokud jsou.
Přidat komentář

2.5.2017 9:20 /Eva Rázgová
Putovní konference československé Drupal komunity "DrupalCamp Československo" se tentokrát koná 27. 5.2017 na VUT FIT v Brně. Můžete načerpat a vyměnit si zkušenosti z oblasti Drupalu 7 a 8, UX, SEO, managementu týmového vývoje, využití Dockeru pro Drupal a dalších. Vítáni jsou nováčci i experti. Akci pořádají Slovenská Drupal Asociácia a česká Asociace pro Drupal. Registrace na webu .
Přidat komentář

1.5.2017 20:31 /Pavel `Goldenfish' Kysilka
PR: 25.5.2017 proběhne v Praze konference na téma Firemní informační systémy. Hlavními tématy jsou: Informační systémy s vlastní inteligencí, efektivní práce s dokumenty, mobilní přístup k datům nebo využívání cloudu.
Přidat komentář

15.4.2017 15:20 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě IoT a radiokomunikace? Přijď na sraz spolku OpenAlt, který se bude konat ve středu 19. dubna od 18:30 v Šenkovně (Sokolská 60, Praha 2).
Přidat komentář

5.3.2017 19:12 /Redakce Linuxsoft.cz
PR: 23. března proběhne v Praze konferenci na téma Cloud computing v praxi. Hlavními tématy jsou: Nejžhavější trendy v oblasti cloudu a cloudových řešení, Moderní cloudové služby, Infrastruktura současných cloudů, Efektivní využití cloudu, Nástrahy cloudových řešení a jak se jim vyhnout.
Přidat komentář

   Více ...   Přidat zprávičku

> Poslední diskuze

18.9.2017 14:37 / Rojas
high security vault

15.9.2017 7:33 / Wilson
new zealand childcare jobs

31.8.2017 12:11 / Jaromir Obr
Re: ukůládání dat ze souboru

30.7.2017 11:12 / Jaromir Obr
Národní znaky

27.7.2017 12:24 / Jaromir Obr
Cteni/zapis

Více ...

ISSN 1801-3805 | Provozovatel: Pavel Kysilka, IČ: 72868490 (2003-2017) | mail at linuxsoft dot cz | Design: www.megadesign.cz | Textová verze