Objektorientiertes Programmieren

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OOPs . . .

steht für objektorientiertes Programmieren und war die Revolution (!) in der Software-Erstellung der letzten 30 Jahre! Unser Objekt ist ein Bankkonto, und ein Bankkonto hat bestimmte Eigenschaften (welche?). Damit nicht genug: auf einem Bankkonto kann man bestimmte Aktionen ausführen (welche?). Man packt beides -Eigenschaften & Aktionen- zusammen in einer Vereinbarung, die man sich als Schablone vorstellen kann: alle Bankkonten werden nach diesem Muster "konstruiert", beim Menschen entspricht diesem Bauplan so in etwa die DNS (?!?). Damit man mit den Namen nicht durcheinander kommt, hat man sich fur die Vereinbarung eines Bankkontos den Begriff "Klasse" ausgedacht, unsere Aufgabe wird es also später sein, bestimmte Klassen zu programmieren. Und wenn wir ein richtiges Bankkonto benutzen, so ist das eben ein Objekt dieser Klasse. Beachte: einzahlen kann man nur auf das Objekt Bankkonto (warum?), in der Klasse steht nur, wie's geht (die Vereinbarung).

Für die Klassen gibt es eine grafische Notation, mit der man kurz & knapp die Eigenschaften & Aktionen darstellen kann (denke an Struktogramme). Wo wir schon bei Begriffen sind: statt Eigenschaften sagt man auch Attribute, und statt Aktion benutzt man auch die Begriffe "Methode" oder "Handlung".

Bleibt mir nur noch folgender Hinweis: OOPs ist grundlegend wegen der sogenannten Vererbung. Das kann man durchaus wörtlich nehmen: Wenn sich bestimmte Klassen bewährt haben (→ Fenster!), so erfindet man das Rad nicht mehr neu, sondern vererbt einfach bestimmte Eigenschaften & Methoden an eine Unterklasse und passt da & dort etwas an, fertig!

Worin könnte der Vorteil dieser Vorgehensweise liegen?

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Das Bankkonto

Sinnvolle Eigenschaften könnten z. B. der Kontostand (!) sein. Welche Aktionen kann man mit einem Bankkonto anstellen? Man kann Geld einzahlen oder abheben, oder man kann ein Konto einrichten.

In Python gibt es hierfür die class-Vereinbarung. Die Methoden programmieren wir direkt (?), die Eigenschaft Kontostand wird dagegen in einer speziellen Methode vereinbart, der sogenannten __init__-Methode:

class Bankkonto:
   """Einfache Bankkonto-Klasse"""

   def __init__(self,startbetrag):
      """Konstruktor: erzeugt Bankkonto"""
      self.kontostand = startbetrag

   def einzahlung(self, betrag):
      self.kontostand = self.kontostand + betrag

   def auszahlung(self, betrag):
      self.kontostand = self.kontostand - betrag

   def anzeigen(self):
      print( self.kontostand )

Beachte die Einrückungen! Zur Erklärung:

• class Bankkonto: Hier beginnt die Klassenvereinbarung, class ist ein Python-Schlüsselwort, ähnlich wie def oder for. Danach kommt der Name der Klasse, hier also Bankkonto sowie der Doppelpunkt!
• Das mit den drei Anführungszeichen """ ist ein langer String in Python, genauer: ein sogenannter Dokumentationsstring.
• Unsere Klassenvereinbarung besteht aus 3 Methoden sowie dem sogenannten Konstruktor mit dem Namen __init__. Der Konstruktor erzeugt beim Aufruf ein Objekt vom Typ Bankkonto, Beispiel: konto1 = Bankkonto(100)
konto1 ist ein Objekt der Klasse Bankkonto, der Konstruktor wurde bei der Vereinbarung eben versteckt (implizit) aufgerufen, und dabei wurde die Variable self.kontostand auf den Wert 100 gesetzt. Das kann man wie folgt überprüfen:
  
  konto1.anzeigen() # Ausgabe: 100
  
  Irgendwie muss ich ausdrücken, dass der Kontostand nur zu diesem Objekt konto1 gehört. Wenn ich also mehrere Konten vereinbare, muss (!) der Kontostand eine Eigenschaft des jeweiligen Bankkontos sein! Das erreicht man mit der Schreibweise self, die gerade unser jeweilges Bankkonto bezeichnet, im Beispiel also konto1. Damit nicht genug: ich muss ja auch den Methoden sagen, auf welchem Bankkonto sie aus- oder einzahlen sollen, und das erreiche ich mit dem Parameter self.
  
  Beachte: du musst diesen Parameter beim Aufruf der Methode NICHT hinschreiben, das macht Python für dich, vergleiche den Aufruf konto1.anzeigen().
  
  
• Die Ein- bzw. Auszahlungs-Methode benutzt du so:
  • konto1.einzahlung(4711) bzw.
  • konto1.auszahlung(123456789)

Hier eine Beispielsitzung in IDLE:

>>> dir (Bankkonto)
['__doc__', '__init__', '__module__', 'anzeigen', 'auszahlung', 'einzahlung']
>>> konto1.anzeigen()
100
>>> konto1.einzahlung(200)
>>> konto1.anzeigen()
300
>>> konto1.auszahlung(20000)
>>> konto1.anzeigen()
-19700
>>> konto2 = Bankkonto(200)
>>> konto2.anzeigen()
200
>>> print( konto1.__doc__ )
Einfache Bankkonto-Klasse

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Beispiele

findest du unter dem Link Beispiele:

• bank.py

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Aufgaben

1. Lade das Beispiel bank.py in dein Verzeichnis und probiere es aus!
2. Kann man mehrere Konten vereinbaren? Kommen sich die Konten gegenseitig ins "Gehege"? Begründe deine Antwort!
3. In der Klasse Bankkonto fehlt noch eine Methode zum Überweisen! Entwickle eine Methode transfer mit folgender Signatur (??):
   
   def transfer(self,betrag,konto):
   
   Hinweis: Du brauchst natürlich mindestens zwei Konten . . .
4. Wie sieht eine Klasse Taschengeldkonto aus? Welche Eigenschaften/Methoden muss man hierzu verändern?

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→ sp, 2023-07-26

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