طراحی پیشرفتهٔ کلاس‌ها

حالا که وراثت را بلدی، وقتش است کلاس‌هایی بسازی که «پایتونیک» حس شوند: سازندهٔ جایگزین، ویژگیِ محاسبه‌شده، عملگرهای طبیعی و چرخهٔ عمر شفاف.

سازندهٔ جایگزین با classmethod

class Person:
    def __init__(self, name, birth_year):
        self.name = name
        self.birth_year = birth_year

    @classmethod
    def from_string(cls, text):
        """سازندهٔ جایگزین: 'سارا-1380' → Person."""
        name, year = text.split("-")
        return cls(name, int(year))

    @staticmethod
    def is_adult(age):
        """ابزار خالص بدون نیاز به نمونه یا کلاس."""
        return age >= 18

classmethod به کلاس (cls) دسترسی دارد پس ارث‌بری را حفظ می‌کند؛ staticmethod به هیچ‌کدام کاری ندارد و فقط یک تابعِ مرتب‌چیده‌شده در فضای کلاس است. جاوا این‌ها را static صدا می‌کند اما معنایشان یکی نیست: در پایتون classmethod چندریختیِ سطح کلاس هم دارد.

ویژگی: متد به شکل ویژگی

class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    @property
    def area(self):
        return 3.14159 * self.radius ** 2

c = Circle(2)
print(c.area)  # بدون پرانتز — مثل خواندن ویژگی

متدهای جادویی: رفتار طبیعی

class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x, self.y = x, y

    def __add__(self, other):
        return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)

    def __len__(self):
        return 2

    def __repr__(self):
        return f"Vector({self.x}, {self.y})"

    def __eq__(self, other):
        return (self.x, self.y) == (other.x, other.y)

قانون طلایی: __repr__ برای توسعه‌دهنده (ترجیحاً چیزی شبیه سازنده) و __str__ برای کاربر نهایی. اگر فقط یکی را می‌نویسی، __repr__ را بنویس.

دیتاکلاس: کلاس‌های داده‌ای بدون تکرار

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Student:
    name: str
    student_id: int
    gpa: float = 0.0

یک خط دکوراتور، سازنده و __repr__ و __eq__ معقول می‌سازد. وقتی کلاست بیشتر «داده» است تا «رفتار»، دیتاکلاس انتخاب اول است.

چرخهٔ عمر شیء و زباله‌روبی

شیء با __init__ به دنیا می‌آید و وقتی هیچ ارجاعی به آن نماند، شمارندهٔ ارجاع CPython آزادش می‌کند (رفتار خاص پیاده‌سازی CPython است، نه تضمین زبان). چرخه‌های ارجاعی (A به B، B به A) را زباله‌روب چرخه‌ای جمع می‌کند.