// I2.4 · ca. 30 Min. · Aufbau
Nach dieser Lektion kennzeichnen Sie interne Attribute auf Python-Art, sagen vorher, was Name Mangling aus __name macht, und schützen ein Attribut mit einer Property und einem prüfenden Setter.
Danach können Sie
Aufwärmen · Aufgabe 1 von 7
class Account:
def __init__(self, balance):
self.balance = balance
acct = Account(100)
acct.balance = -500
print(acct.balance)Vorhersagen · Aufgabe 2 von 7
class Account:
def __init__(self, balance):
self.balance = balance
@property
def balance(self):
return self._balance
@balance.setter
def balance(self, value):
if value < 0:
raise ValueError("balance must not be negative")
self._balance = value
acct = Account(100)
try:
acct.balance = -500
except ValueError as err:
print("refused:", err, "- balance", acct.balance)Üben · Aufgabe 3 von 7
class Circle:
def __init__(self, radius):
self.radius = radius
____
def area(self):
return 3.14 * self.radius ** 2Üben · Aufgabe 4 von 7
class Vault:
def __init__(self):
self.__pin = "1234"
v = Vault()
print([name for name in vars(v)])Üben · Aufgabe 5 von 7
Denksport · Aufgabe 6 von 7
class Base:
def __init__(self):
self.__id = "base"
def base_id(self):
return self.__id
class Child(Base):
def __init__(self):
super().__init__()
self.__id = "child"
def child_id(self):
return self.__id
c = Child()
print(c.base_id(), c.child_id())Anwenden · Aufgabe 7 von 7
Prüfen Sie Ihr Ergebnis anhand dieser Liste
Lesen Sie das ausgearbeitete Beispiel und lösen Sie dann die Übungen. Ihr Code läuft in Ihrem Browser oder auf Ihrem Computer und wird nie hochgeladen.
Ausgearbeitetes Beispiel
price ist eine Property mit prüfendem Setter, also wird schon der Preis aus __init__ geprüft und gerundet. stock ist eine nur lesbare Property: Ändern lässt sich der Bestand nur über restock() und sell(), die ihn stimmig halten. Die letzte Zeile liest lamp._stock direkt, um zu zeigen, dass der Unterstrich eine Konvention ist und kein Schloss.
main.py
class Product:
"""Price is checked on every change; stock changes only through methods."""
def __init__(self, name: str, price: float, stock: int = 0) -> None:
self.name = name
self.price = price # goes through the setter below
self._stock = stock
@property
def price(self) -> float:
return self._price
@price.setter
def price(self, value: float) -> None:
if value <= 0:
raise ValueError(f"price must be positive, got {value}")
self._price = round(value, 2)
@property
def stock(self) -> int:
"""Read-only: change it with restock() and sell()."""
return self._stock
def restock(self, amount: int) -> None:
self._stock += amount
def sell(self, amount: int) -> None:
if amount > self._stock:
raise ValueError(f"only {self._stock} {self.name} left")
self._stock -= amount
lamp = Product("lamp", 24.999, stock=3)
print(lamp.price, lamp.stock)
lamp.sell(2)
lamp.restock(5)
print(lamp.stock)
try:
lamp.price = -5
except ValueError as err:
print("refused:", err)
try:
lamp.stock = 99 # type: ignore[misc]
except AttributeError as err:
print("refused:", err)
try:
lamp.sell(10)
except ValueError as err:
print("refused:", err)
print(lamp.price, lamp._stock) # the underscore is a convention, not a lock
Ausführen mit
python main.pyAusgabe
25.0 3
6
refused: price must be positive, got -5
refused: property 'stock' of 'Product' object has no setter
refused: only 6 lamp left
25.0 6Tab rückt ein, Umschalt+Tab rückt aus. Um den Editor mit der Tastatur zu verlassen, drücken Sie Esc und dann Tab.
Beim ersten Ausführen lädt Ihr Browser Python herunter (bis zu 6.5 MB) und speichert es im Cache. Ihr Code bleibt auf Ihrem Gerät.
Übung 1 von 2
Machen Sie aus celsius eine Property. Ihr Setter löst bei Werten unter ABSOLUTE_ZERO ValueError aus und speichert gültige Werte in self._celsius; auch Temperature(-300) muss scheitern. Ergänzen Sie eine Property fahrenheit (celsius * 9 / 5 + 32) mit einem Setter, der zurückrechnet und celsius setzt, damit dieselbe Prüfung greift: fahrenheit auf 212 setzt celsius auf 100.0.
Tab rückt ein, Umschalt+Tab rückt aus. Um den Editor mit der Tastatur zu verlassen, drücken Sie Esc und dann Tab.
Beim ersten Ausführen lädt Ihr Browser Python herunter (bis zu 6.5 MB) und speichert es im Cache. Ihr Code bleibt auf Ihrem Gerät.
Schreiben Sie @property def celsius(self), das self._celsius liefert, und dann @celsius.setter def celsius(self, value), das prüft und speichert.
Lassen Sie self.celsius = celsius in __init__ stehen: Es ruft jetzt den Setter auf, also wird Temperature(-300) abgelehnt.
Der Setter von fahrenheit rechnet um und weist self.celsius = (value - 32) * 5 / 9 zu; so greift die Prüfung erneut.
Ein möglicher Lösungsweg. Ihrer kann anders aussehen und trotzdem alle Prüfungen bestehen.
class Temperature:
ABSOLUTE_ZERO = -273.15
def __init__(self, celsius: float) -> None:
self.celsius = celsius
@property
def celsius(self) -> float:
return self._celsius
@celsius.setter
def celsius(self, value: float) -> None:
if value < self.ABSOLUTE_ZERO:
raise ValueError(f"{value} is below absolute zero")
self._celsius = value
@property
def fahrenheit(self) -> float:
return self._celsius * 9 / 5 + 32
@fahrenheit.setter
def fahrenheit(self, value: float) -> None:
self.celsius = (value - 32) * 5 / 9
Installieren Sie Python 3.14 oder neuer. Speichern Sie diese Dateien in einem Ordner, öffnen Sie dort ein Terminal und führen Sie die Befehle unten aus.
main.py
class Temperature:
ABSOLUTE_ZERO = -273.15
def __init__(self, celsius: float) -> None:
self.celsius = celsius
test_main.py
from main import Temperature
def test_reads_celsius():
"""celsius liefert den übergebenen Wert"""
got = Temperature(21.5).celsius
assert got == 21.5, f"Temperature(21.5).celsius ist {got!r}"
def test_fahrenheit():
"""20 Grad Celsius sind 68 Grad Fahrenheit"""
got = getattr(Temperature(20), "fahrenheit", None)
assert got == 68.0, f"Temperature(20).fahrenheit ist {got!r}, erwartet: 68.0"
def test_set_fahrenheit():
"""fahrenheit auf 212 setzt celsius auf 100.0"""
t = Temperature(0)
t.fahrenheit = 212
assert t.celsius == 100.0, f"nach t.fahrenheit = 212 ist t.celsius {t.celsius!r}"
def test_rejects_in_init():
"""Temperature(-300) löst ValueError aus"""
try:
Temperature(-300)
except ValueError:
pass
else:
assert False, "Temperature(-300) wurde angenommen"
def test_rejects_and_keeps_value():
"""Ein abgelehnter Wert lässt den alten stehen"""
t = Temperature(10)
try:
t.celsius = -300
except ValueError:
pass
else:
assert False, "t.celsius = -300 wurde angenommen"
assert t.celsius == 10, f"nach dem abgelehnten Wert ist t.celsius {t.celsius!r}, erwartet: 10"
def test_stored_privately():
"""Der Wert liegt in _celsius"""
t = Temperature(5)
assert vars(t) == {"_celsius": 5}, f"die Attribute des Objekts sind {vars(t)!r}"
Unter macOS und Linux tippen Sie python3, wo in diesen Befehlen python steht, wie in der ersten Lektion.
Programm ausführen:
python main.pyPrüfungen ausführen (learnrun.py muss im selben Ordner liegen):
python learnrun.py testÜbung 2 von 2
Schreiben Sie SecureBox neu. Speichern Sie den Code als self.__code, damit er umbenannt wird. Zählen Sie Fehlversuche in self._attempts und zeigen Sie sie über eine nur lesbare Property attempts. Ergänzen Sie eine nur lesbare Property locked, die nach MAX_ATTEMPTS Fehlversuchen True ist. open(code) liefert für den richtigen Code True, aber immer False, sobald gesperrt. Ein falscher Code zählt einen Versuch.
Tab rückt ein, Umschalt+Tab rückt aus. Um den Editor mit der Tastatur zu verlassen, drücken Sie Esc und dann Tab.
Beim ersten Ausführen lädt Ihr Browser Python herunter (bis zu 6.5 MB) und speichert es im Cache. Ihr Code bleibt auf Ihrem Gerät.
Schreiben Sie in __init__ self.__code = code und self._attempts = 0. Innerhalb der Klasse verwenden Sie weiter self.__code.
Eine nur lesbare Property ist eine @property ohne Setter: @property def attempts(self) -> int: return self._attempts.
Prüfen Sie in open zuerst self.locked. Liefern Sie für den richtigen Code True; sonst erhöhen Sie self._attempts um eins und liefern False.
Ein möglicher Lösungsweg. Ihrer kann anders aussehen und trotzdem alle Prüfungen bestehen.
class SecureBox:
MAX_ATTEMPTS = 3
def __init__(self, code: str) -> None:
self.__code = code
self._attempts = 0
@property
def attempts(self) -> int:
return self._attempts
@property
def locked(self) -> bool:
return self._attempts >= self.MAX_ATTEMPTS
def open(self, code: str) -> bool:
if self.locked:
return False
if code == self.__code:
return True
self._attempts += 1
return False
Installieren Sie Python 3.14 oder neuer. Speichern Sie diese Dateien in einem Ordner, öffnen Sie dort ein Terminal und führen Sie die Befehle unten aus.
main.py
class SecureBox:
MAX_ATTEMPTS = 3
def __init__(self, code: str) -> None:
self.code = code
self.attempts = 0
def open(self, code: str) -> bool:
return code == self.code
test_main.py
from main import SecureBox
def test_opens():
"""Der richtige Code öffnet die Box"""
assert SecureBox("4711").open("4711") is True, "open mit dem richtigen Code lieferte nicht True"
def test_counts_wrong_tries():
"""Falsche Codes werden gezählt"""
box = SecureBox("4711")
box.open("0000")
box.open("1234")
assert box.attempts == 2, f"nach zwei falschen Codes ist attempts {box.attempts!r}"
def test_locks():
"""Nach drei falschen Codes scheitert auch der richtige"""
box = SecureBox("4711")
for _ in range(3):
box.open("0000")
assert box.locked is True, "locked ist nach drei falschen Codes nicht True"
assert box.open("4711") is False, "eine gesperrte Box ließ sich mit dem richtigen Code öffnen"
def test_attempts_read_only():
"""attempts lässt sich von außen nicht zurücksetzen"""
box = SecureBox("4711")
try:
box.attempts = 0 # type: ignore[misc]
except AttributeError:
pass
else:
assert False, "box.attempts = 0 wurde angenommen; machen Sie attempts zu einer Property ohne Setter"
def test_code_is_mangled():
"""Der Code liegt in _SecureBox__code"""
names = sorted(vars(SecureBox("4711")))
assert names == ["_SecureBox__code", "_attempts"], f"die Attribute des Objekts sind {names!r}"
Unter macOS und Linux tippen Sie python3, wo in diesen Befehlen python steht, wie in der ersten Lektion.
Programm ausführen:
python main.pyPrüfungen ausführen (learnrun.py muss im selben Ordner liegen):
python learnrun.py testclass Account:
@property
def balance(self):
return self._balance
@balance.setter
def balance(self, value):
self.balance = value
acct = Account()
acct.balance = 10
Was Python ausgibt
RecursionError: maximum recursion depth exceededWarum, und die Lösung
self.balance = value im Setter ruft den Setter erneut auf, der ihn wieder aufruft, bis Python aufgibt. Die Property ist das öffentliche Gesicht; der Wert braucht einen eigenen Speicherplatz unter anderem Namen. Schreiben Sie self._balance = value im Setter und return self._balance im Getter. Probieren Sie dieses Beispiel in Ihrem eigenen Python: Im Browser erschöpft die endlose Rekursion den Stack der Seite.
class Circle:
def __init__(self, radius):
self.radius = radius
@property
def area(self):
return 3.14159 * self.radius ** 2
c = Circle(2)
c.area = 10
Was Python ausgibt
AttributeError: property 'area' of 'Circle' object has no setterWarum, und die Lösung
area hat nur einen Getter und lässt sich nicht zuweisen. Für einen berechneten Wert ist das meist gewollt: Ändern Sie stattdessen den Radius. Soll die Zuweisung wirklich gehen, ergänzen Sie eine Methode mit @area.setter, die den neuen Radius berechnet.
class Vault:
def __init__(self):
self.__pin = "1234"
print(Vault().__pin)
Was Python ausgibt
AttributeError: 'Vault' object has no attribute '__pin'Warum, und die Lösung
Umgeschrieben wird nur Code im Klassenrumpf; außerhalb wird __pin so gesucht, wie es dasteht, und das Objekt hat kein solches Attribut, sondern _Vault__pin. Braucht Code von außen den Wert, bieten Sie eine Methode oder eine nur lesbare Property an. Wenn nicht, ist genau dieser Fehler der Sinn der Sache.
Python im Browser: Pyodide 314.0.7, MPL-2.0. Lizenz und Quellcode
5 Fragen, ohne Hinweise. Ab 80 % ist die Lektion abgeschlossen.
Erledigen Sie zuerst alle Aufgaben oben, um das Abschlussquiz freizuschalten.