الفئات والكائنات

الفئات والكائنات — Classes & Objects

في دروس سابقة استخدمنا أنواع Python المدمجة: قوائم، قواميس، أعداد، نصوص. هذه الأنواع لها بيانات وسلوك — مثلاً القائمة list تختزن عناصر وتوفر أسلوب append. الفئة (Class) هي الأداة التي تتيح لك بناء أنواع خاصة بك تجمع البيانات والسلوك في وحدة واحدة.

إذا درست Go من قبل، تذكّر أن struct يجمع الحقول ثم تُضاف له الأساليب من الخارج. في Python كل شيء يعيش داخل الكلاس: الحقول والأساليب في مكان واحد.

ما هي الفئة؟

الفئة (Class) هي قالب أو مخطط. الكائن (Object أو Instance) هو نسخة حقيقية مُنشأة من هذا القالب. يمكنك صنع مئة طالب مختلف من فئة Student واحدة — كل واحد يحتفظ ببياناته المستقلة.

تعريف فئة بسيطة

main.go

# تعريف فئة — Class definition
class Student:
    # دالة البناء — Constructor method
    def __init__(self, name, grade):
        # خصائص الكائن — Instance attributes
        self.name = name      # اسم الطالب
        self.grade = grade    # الدرجة (0-100)

    # أسلوب — Method
    def describe(self):
        return f"الطالب {self.name} حصل على {self.grade} درجة"

    def is_passing(self):
        # هل الطالب ناجح؟ — Is the student passing?
        return self.grade >= 60


# إنشاء كائنات — Creating instances
s1 = Student("عزيز", 88)
s2 = Student("سارة", 55)

print(s1.describe())
print(s2.describe())

# الوصول للخاصية مباشرة — Direct attribute access
print("الاسم:", s1.name)
print("هل ناجح؟", s1.is_passing())
print("هل ناجح؟", s2.is_passing())

Output:

دالة `init` و`self`

الدالة __init__ هي دالة البناء (Constructor) — يستدعيها Python تلقائياً عند إنشاء كائن جديد بكتابة Student(...). لا تستدعيها أنت يدوياً.

كلمة self هي المعامل الأول في كل أسلوب داخل الكلاس. تمثّل الكائن الحالي. عندما تكتب s1.describe() يُمرَّر s1 تلقائياً كـself داخل الأسلوب. هذه الآلية هي ما يجعل كل كائن يحمل بياناته المستقلة.

قاعدة: اسم self اصطلاح وليس كلمة مفتاحية — يمكن تسميته this أو أي شيء آخر، لكن self هو الاصطلاح الثابت في مجتمع Python ولا تحيد عنه.

خصائص الفئة مقابل خصائص الكائن

هناك نوعان من الخصائص:

main.go

class Student:
    # خاصية الفئة — Class attribute (مشتركة بين جميع الكائنات)
    school = "أكاديمية AzLearn"
    count = 0  # عدد الطلاب المُنشأين

    def __init__(self, name, grade):
        # خاصية الكائن — Instance attribute (فريدة لكل كائن)
        self.name = name
        self.grade = grade
        Student.count += 1  # نزيد العداد في كل إنشاء

    def describe(self):
        return f"[{self.school}] {self.name} — {self.grade}"


s1 = Student("أحمد", 92)
s2 = Student("نورة", 78)
s3 = Student("خالد", 85)

print(s1.describe())
print(s2.describe())

# الوصول لخاصية الفئة — Access class attribute
print("عدد الطلاب:", Student.count)

# تغيير خاصية الفئة يؤثر على الجميع — Class attribute change affects all
Student.school = "أكاديمية AzLearn المتقدمة"
print(s3.describe())

Output:

الفرق المهم: خاصية الفئة (class attribute) مشتركة بين جميع الكائنات، أما خاصية الكائن (instance attribute) فمستقلة لكل نسخة. عندما تشك، استخدم instance attributes داخل __init__.

إضافة أساليب متعددة

الأسلوب (Method) هو دالة تعيش داخل الكلاس. الفرق الوحيد عن الدالة العادية هو وجود self كأول معامل.

main.go

class Student:
    def __init__(self, name, grade):
        self.name = name
        self.grade = grade
        self.courses = []  # قائمة المواد — Course list

    def add_course(self, course):
        # إضافة مادة — Add a course
        self.courses.append(course)

    def average(self):
        # المعدل — Average grade
        if not self.courses:
            return self.grade
        return self.grade  # نبسّط: نعيد الدرجة الكلية

    def report(self):
        # تقرير الطالب — Student report
        courses_str = "، ".join(self.courses) if self.courses else "لا توجد مواد"
        status = "ناجح" if self.grade >= 60 else "راسب"
        return (
            f"الطالب: {self.name}\n"
            f"الدرجة: {self.grade}/100 ({status})\n"
            f"المواد: {courses_str}"
        )


s = Student("ريم", 91)
s.add_course("رياضيات")
s.add_course("علوم حاسب")
s.add_course("لغة عربية")

print(s.report())

Output:

تعديل الخصائص بعد الإنشاء

الخصائص ليست مقيّدة بعد الإنشاء — يمكن تعديلها مباشرة أو عبر أساليب:

main.go

class Student:
    def __init__(self, name, grade):
        self.name = name
        self.grade = grade

    def update_grade(self, new_grade):
        # التحقق من صحة الدرجة — Validate grade
        if 0 <= new_grade <= 100:
            old = self.grade
            self.grade = new_grade
            print(f"تم تحديث درجة {self.name}: {old} → {new_grade}")
        else:
            print("الدرجة يجب أن تكون بين 0 و 100")

    def status(self):
        if self.grade >= 90:
            return "ممتاز"
        elif self.grade >= 75:
            return "جيد جداً"
        elif self.grade >= 60:
            return "مقبول"
        else:
            return "راسب"


s = Student("يوسف", 72)
print(f"{s.name}: {s.status()}")

s.update_grade(95)
print(f"{s.name}: {s.status()}")

s.update_grade(150)  # محاولة درجة غير صالحة — Invalid grade attempt

Output:

كائنات كمعاملات وقيم إرجاع

الكائنات في Python مجرد قيم — يمكن تمريرها للدوال وإرجاعها وتخزينها في قوائم:

main.go

class Student:
    def __init__(self, name, grade):
        self.name = name
        self.grade = grade

    def __repr__(self):
        # تمثيل نصي للتصحيح — Debug representation
        return f"Student({self.name!r}, {self.grade})"


def top_student(students):
    # إيجاد أعلى طالب درجة — Find highest grade student
    return max(students, key=lambda s: s.grade)


def passing_students(students):
    # الطلاب الناجحون — Passing students
    return [s for s in students if s.grade >= 60]


students = [
    Student("أحمد", 88),
    Student("فاطمة", 95),
    Student("عمر", 55),
    Student("ليلى", 70),
    Student("محمد", 42),
]

print("الأعلى درجة:", top_student(students))
print("الناجحون:", passing_students(students))
print("عدد الناجحين:", len(passing_students(students)))

Output:

الكلاس مقابل القاموس

قد تتساءل: لماذا نستخدم كلاساً بدلاً من قاموس؟

# بالقاموس — Using a dict
student = {"name": "أحمد", "grade": 88}

# بالكلاس — Using a class
student = Student("أحمد", 88)

الكلاس يضيف ثلاثة أشياء يعجز عنها القاموس:

سلوك مُضمَّن — الأساليب تعيش مع البيانات، لا تعيش في مكان آخر.
تحقق وصيانة — يمكن التحقق من صحة البيانات داخل __init__ وداخل الأساليب.
عقد واضح — كل من يرى Student يعرف أنها كائن بخاصتي name وgrade، لا يضطر لتخمين مفاتيح القاموس.

في المشاريع الصغيرة كلاهما يعمل. في المشاريع الكبيرة الكلاس أوضح وأقل عرضة للأخطاء.

تحدي — Challenge

class Student:
    def __init__(self, name, grade):
        self.name = name
        self.grade = grade

    def status(self):
        # أكمل الكود — complete the method
        # الدرجة >= 90: ممتاز | >= 75: جيد جداً | >= 60: مقبول | else: راسب
        pass

    def report(self):
        return f"طالب: {self.name} | الدرجة: {self.grade} | الحالة: {self.status()}"


s = Student("علي", 77)
print(s.report())

الفئات والكائنات