Fortgeschrittene objektorientierte Programmierung mit Python

Fortgeschrittene objektorientierte Programmierung mit Python

Ein vertiefender Leitfaden zu Designprinzipien, Metaklassen, Mixin-Strukturen und Best Practices der OOP mit Python

Inhaltsverzeichnis

Kapitel 1: Objektorientierung – Rückblick und Einstieg ins Fortgeschrittene

• Wiederholung: Klassen, Objekte, Methoden
• Vererbung, Polymorphie, Kapselung
• Warum fortgeschrittene OOP sinnvoll ist
• Ziel dieses Buches: saubere, skalierbare Architektur

Kapitel 2: Klassendesign und Architekturprinzipien

• SOLID-Prinzipien in Python anwenden
• Komposition vs. Vererbung
• Abstrakte Klassen mit abc-Modul
• Mini-Projekt: Erweiterbares Nachrichtensystem

Kapitel 3: Eigenschaften, Deskriptoren und @property

• Kontrollierter Zugriff auf Attribute
• Getter, Setter und Deleter mit @property
• Eigene Deskriptoren erstellen (__get__, __set__, __delete__)
• Mini-Projekt: Validierte Benutzereingaben

Kapitel 4: Mixins und Mehrfachvererbung

• Was ist ein Mixin und wozu ist es gut?
• Regeln für sauberes Mixin-Design
• Der Method Resolution Order (MRO) verstehen
• Mini-Projekt: LoggingMixin für beliebige Klassen

Kapitel 5: Magische Methoden (Dunder Methods) gezielt einsetzen

• __str__, __repr__, __eq__, __lt__, __add__, __call__ usw.
• Vergleichs-, Container- und Kontextverhalten
• Mini-Projekt: Rechenklasse mit Operatorüberladung

Kapitel 6: Klassendekoratoren und Metaklassen

• Klassen dynamisch modifizieren mit Dekoratoren
• Einführung in Metaklassen (type, __new__, __init__)
• Einsatzgebiete: Validierung, automatische Registrierung
• Mini-Projekt: Registry für Plugin-Klassen

Kapitel 7: Designmuster objektorientiert umgesetzt

• Factory, Singleton, Strategy, Observer in Python
• Wie Design Patterns pythonisch aussehen
• Mini-Projekt: Konfigurierbare Objekterstellung mit Factory-Pattern

Kapitel 8: Fehlerbehandlung und eigene Ausnahmen

• Eigene Exception-Klassen definieren
• Fehlerhierarchien aufbauen
• Exceptions in OOP-Strukturen sinnvoll einsetzen
• Mini-Projekt: Fehlerklassen für Validierung und Zugriff

Kapitel 9: OOP und Testbarkeit

• Abhängigkeiten minimieren (Dependency Injection light)
• Mocking objektorientierter Komponenten
• Testen von Methoden und Zuständen
• Mini-Projekt: Testabdeckung in einem OOP-Modul

Kapitel 10: Praxisprojekt – Objektorientierte Anwendung in Schichten

• Strukturierung in Domäne, Services, Daten
• Klassen sauber entkoppeln
• Mini-Projekt: Lagerverwaltung mit Produkt-, Lager- und Report-Klassen

Anhang A: Übersicht über wichtige __magic__-Methoden

• Beschreibung und Einsatzbeispiele

Anhang B: Nützliche Standardmodule für OOP

• abc, dataclasses, functools, inspect, types
• Kurzübersicht mit Codebeispielen

Anhang C: Übungsaufgaben mit Lösungen

• Deskriptor schreiben
• Mixins kombinieren
• Metaklasse mit Validierung implementieren
• Lösungen mit Schritt-für-Schritt-Erklärung