Membuat dan Menggunakan Class - Atribut dan Method

Back to IF5100 Pemrograman untuk Data Analitik

Membuat dan Menggunakan Class - Atribut dan Method

Questions/Cues

• Apa perbedaan antara “mengimplementasikan” class dan “menggunakan” instance dari class itu?
• Apa peran __init__, self, dan object saat mendefinisikan class baru?
• Bagaimana cara mendefinisikan dan memanggil method, dan mengapa c.distance(zero) setara dengan Coordinate.distance(c, zero)?
• Mengapa kita perlu mendefinisikan __str__, dan apa yang terjadi jika tidak?
• Apa perbedaan makna type(c) vs isinstance(c, Coordinate)?

Reference Points

• IF5100 — Object-Oriented Programming (Slides 10-20)

Implementasi vs Penggunaan Class

Ada dua perspektif berbeda saat bekerja dengan class: membuat (creating) class baru, dan menggunakan (using) instance dari class itu. Membuat class berarti mendefinisikan nama class dan atribut-atributnya — misalnya seseorang menulis kode untuk mengimplementasikan class list itu sendiri. Menggunakan class berarti membuat instance baru dari objek itu dan melakukan operasi padanya — misalnya L = [1,2] lalu len(L), tanpa perlu tahu bagaimana list diimplementasikan di baliknya.

Mendefinisikan Class Baru dengan class

Class baru didefinisikan dengan keyword class, mirip def untuk fungsi — indentasi menandai kode yang menjadi bagian dari definisi class:

class Coordinate(object):
    #define attributes here

Kata object di dalam kurung berarti Coordinate mewarisi (inherit) semua atribut milik object — Coordinate adalah subclass dari object, dan object adalah superclass dari Coordinate. Ini adalah bentuk paling dasar dari inheritance, yang akan diperluas ke hierarki class custom pada topik berikutnya.

Apa Itu Attribute?

Attribute adalah data dan prosedur yang “dimiliki” oleh class. Data attribute adalah objek-objek lain yang menyusun class itu (mis. sebuah Coordinate tersusun dari dua angka). Method (procedural attribute) adalah fungsi yang hanya bermakna untuk class tersebut — misalnya “jarak antar dua koordinat” masuk akal untuk didefinisikan, tetapi “jarak antar dua list” tidak punya makna alami.

__init__: Cara Membuat Instance

Method spesial __init__ (diapit double underscore, disebut dunder method) dipakai untuk menginisialisasi data attribute saat instance dibuat:

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

self adalah parameter yang merujuk pada instance itu sendiri. self.x dan self.y adalah dua data attribute (disebut juga instance variable) milik setiap objek Coordinate. Saat instance benar-benar dibuat:

c = Coordinate(3,4)
origin = Coordinate(0,0)
print(c.x)
print(origin.x)

baris pertama membuat objek baru bertipe Coordinate, meneruskan 3 dan 4 ke __init__. Notasi titik (.) dipakai untuk mengakses atribut instance c. Kita tidak pernah memberi argumen untuk self secara eksplisit — Python melakukannya secara otomatis.

Method: Procedural Attribute

Method adalah procedural attribute — mirip fungsi biasa, tetapi hanya bekerja untuk class tersebut. Python selalu meneruskan objeknya sendiri sebagai argumen pertama; konvensinya menamai argumen pertama ini self di semua method. Operator . dipakai untuk mengakses attribute apa pun — baik data attribute maupun method.

class Coordinate(object):
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    def distance(self, other):
        x_diff_sq = (self.x-other.x)**2
        y_diff_sq = (self.y-other.y)**2
        return (x_diff_sq + y_diff_sq)**0.5

Selain adanya self dan notasi titik, method berperilaku persis seperti fungsi biasa: menerima parameter, melakukan operasi, dan mengembalikan nilai.

Dua Cara Memanggil Method yang Setara

c = Coordinate(3,4)
zero = Coordinate(0,0)
print(c.distance(zero))

setara persis dengan:

c = Coordinate(3,4)
zero = Coordinate(0,0)
print(Coordinate.distance(c,zero))

Pemanggilan konvensional c.distance(zero) — objek tempat method dipanggil, nama method, lalu parameter tanpa self (karena self implisit adalah c) — setara dengan memanggil method langsung pada class-nya dan secara eksplisit meneruskan objek sebagai argumen pertama.

Representasi Print: __str__

Secara default, print(c) menghasilkan representasi yang tidak informatif:

>>> c = Coordinate(3,4)
>>> print(c)
<__main__.Coordinate object at 0x7fa918510488>

Dengan mendefinisikan method __str__, kita menentukan sendiri apa yang ditampilkan Python saat print dipanggil pada objek class kita — __str__ harus mengembalikan sebuah string:

class Coordinate(object):
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    def distance(self, other):
        x_diff_sq = (self.x-other.x)**2
        y_diff_sq = (self.y-other.y)**2
        return (x_diff_sq + y_diff_sq)**0.5
    def __str__(self):
        return "<"+str(self.x)+","+str(self.y)+">"

Sekarang print(c) menghasilkan <3,4>.

Memahami Type dan Class

>>> c = Coordinate(3,4)
>>> print(c)
<3,4>
>>> print(type(c))
<class __main__.Coordinate>
>>> print(Coordinate)
<class __main__.Coordinate>
>>> print(type(Coordinate))
<type 'type'>
>>> print(isinstance(c, Coordinate))
True

Tipe objek c adalah class Coordinate. Coordinate adalah sebuah class; class Coordinate adalah sebuah tipe objek. Fungsi isinstance() memeriksa apakah suatu objek merupakan instance dari class tertentu.

Keluaran Python 2 vs Python 3 <class __main__.Coordinate> dan <type 'type'>) adalah gaya Python 2. Pada Python 3, keluarannya:

Format keluaran pada slide (

>>> print(type(c))
<class '__main__.Coordinate'>
>>> print(Coordinate)
<class '__main__.Coordinate'>
>>> print(type(Coordinate))
<class 'type'>

Maknanya sama: type(c) adalah class Coordinate, dan type(Coordinate) adalah type (class dari semua class). Selain itu, di Python 3 class Coordinate: tanpa (object) setara dengan class Coordinate(object):.

Summary

Membuat class (definisi, atribut) berbeda dari menggunakan class (instansiasi, operasi). Class baru didefinisikan lewat class NamaClass(object):, mewarisi object sebagai superclass. __init__(self, ...) menginisialisasi data attribute/instance variable lewat self.atribut = nilai, dan dipanggil otomatis saat instance dibuat (c = Coordinate(3,4)); self selalu diisi otomatis oleh Python. Method adalah procedural attribute yang selalu menerima objeknya sendiri sebagai argumen pertama (self); pemanggilan c.distance(zero) setara dengan Coordinate.distance(c, zero). Notasi titik (.) mengakses attribute apa pun — data maupun method. __str__(self) mendefinisikan representasi string kustom untuk print(), dan harus mengembalikan string. type(c) mengembalikan class dari objek c; isinstance(c, Coordinate) memeriksa keanggotaan class — keduanya menegaskan bahwa sebuah class sekaligus adalah sebuah tipe objek.

Additional Information

__repr__ vs __str__

Selain __str__ (representasi “ramah pengguna” untuk print), Python punya __repr__ — representasi “tidak ambigu”, idealnya bisa di-eval ulang untuk membentuk objek yang sama (repr(c) atau tampilan di REPL interaktif). Jika __str__ tidak didefinisikan, Python jatuh kembali ke __repr__. Konvensi umum: __repr__ untuk debugging (Coordinate(x=3, y=4)), __str__ untuk tampilan pengguna (<3,4>).

@property: Getter/Setter yang Lebih Pythonic

Dekorator @property memungkinkan method diakses seolah-olah data attribute biasa (c.x alih-alih c.get_x()), sambil tetap menjalankan logika validasi di baliknya:

class Coordinate(object):
    def __init__(self, x, y):
        self._x = x
    @property
    def x(self):
        return self._x
    @x.setter
    def x(self, value):
        if not isinstance(value, (int, float)):
            raise TypeError("x harus angka")
        self._x = value

Ini akan dibahas lebih lanjut sebagai alternatif getter/setter eksplisit pada topik information hiding.

Proyek Eksplorasi Mandiri

1. Tambahkan method __repr__ ke class Coordinate dan bandingkan hasil print(c) dengan mengetik c langsung di REPL.
2. Implementasikan class Vector2D dengan __init__, distance, __str__, lalu tambahkan method midpoint(self, other) yang mengembalikan Coordinate baru.
3. Coba panggil Coordinate.distance(c, zero) dan c.distance(zero) lalu buktikan hasilnya identik dengan assert.

Bacaan Lanjutan

• Guttag, Introduction to Computation and Programming Using Python, 3rd Ed. — Bab 8, bagian “Defining New Classes”.
• MIT OCW 6.0001, Lecture 8: Object Oriented Programming.
• Dokumentasi Python: Data Model — object.__init__, object.__str__, object.__repr__.