وراثت چندجدولی در مدل های دیتابیس جنگو

مدل های جنگو مانند هر کلاس دیگری در پایتون می توانند از یکدیگر ارث بری کنند. برای مدل های جنگو سه نوع وراثت وجود دارد. یک نوع وراثت به صورت ابسترکت (abstract) است و یک نوع به صورت غیر ابسترکت که به صورت وراثت چند جدولی (multi-table inheritance) است. نوع سوم وراثت نیز حالتی است که هدف تغییر فیلدهای مدل نیست بلکه می خواهیم رفتار یک مدل را تغییر دهیم و به آن مدل پراکسی (proxy) گفته می شود. در این پست در مورد وراثت غیرابسترکت صحبت می کنیم.

اگر مدل های جنگو به صورت معمولی از یکدیگر ارث بری کنند وراثت چندجدولی خواهیم داشت. علت نامگذاری هم این است که به ازای هر کلاس یک جدول جدا در دیتابیس تشکیل می شود.
در این نوع ارث بری ویژگی های مشترک در یک کلاس یا جدول parent گذاشته می شوند و بعد هر کلاس یا جدول child فیلدهای مختص خودش را خواهد داشت که با یک کلید خارجی به کلاس یا جدول parent اشاره می کند. البته توجه کنید که در ORM جنگو این کلید خارجی به صورت فیلد OneToOneField پیاده سازی شده است

from django.db import models

class Product(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=225)
    price = models.PositiveIntegerField()

class DigitalProduct(Product):
    screen_size = models.PositiveSmallIntegerField()
    os = models.CharField(max_length=100, null=True)

class ElectronicProduct(Product):
    energy = models.PositiveSmallIntegerField()

class Mobile(DigitalProduct):
    camera_resolution = models.PositiveIntegerField()
    sim_cards = models.PositiveIntegerField()

class Laptop(DigitalProduct):
    cpu = models.CharField(max_length=100)
    ram_type = models.CharField(max_length=100)

همانطور که گفته شد در مثال بالا به ازای هر کلاس یک جدول ساخته می شود. یعنی در دیتابیس اکنون جداول test_product و test_digitialproduct و test_electronicproduct و test_mobile و test_laptop وجود دارند (اسم اپ test است) که هر جدول در صورت وجود با کلید خارجی به parent خود اشاره می کند. به دلیل این نوع ذخیره سازی، امکان جستجو در کلیه ی نمونه های Product وجود دارد بدون در نظر گرفتن اینکه این نمونه ها DigitalProduct باشند یا ElectronicProduct یا نمونه های فرزند دیگر. به این ترتیب سه کوئری

>>> Product.objects.all()
>>> ElectronicProduct.objects.all()
>>> Laptop.objects.all()

به ترتیب

• همه ی اشیای Product (شامل نمونه های Mobile, DigitalProduct, ElectronicProduct, Product و Laptop)
• اشیای ElectronicProduct
• اشیای Laptop

را جستجو می کنند.

 

با این تفاسیر وراثت چند جدولی چنین ویژگی هایی دارد:

• جستجو در همه ی اشیاء یک نوع
• ارتباط همه ی اشیای یک نوع (با کلید خارجی)

این نوع وراثت همچنین این معایب را دارد:

• چون به ازای هر کوئری، عملیات افزودن، حذف یا به روزرسانی باید در همه ی جدول های زنجیره ی وراثت انجام شود کوئری های بیش تری نیاز است.
• در عمل به ازای کوئری های select میان جدول ها پیوست (join) صورت می گیرد! بنابراین به ازای هر کوئری باید میان جداول زنجیره ی وراثت پیوست های زیادی انجام شود. هرچه این زنجیره ی وراثت طولانی تر باشد تعداد پیوست ها بیش تر است.

 

همانطور که گفته شد برای ایجاد وراثت در کلاس های جنگو می توان از وراثت چند جدولی یا مدل های ابسترکت و پراکسی استفاده کرد. در این پست در مورد نوع اول گفته شد که فیلدهای مشترک در هر مرحله در کلاس parent قرار می گیرند و کلاس های فرزند که فیلدهای خاصتری دارند از این کلاس ها ارث بری می کنند. به ازای هر کوئری میان جداول حاصل از این کلاس ها پیوست صورت می گیرد. این نوع وراثت مزایا و معایب مخصوص خودش را دارد که در مورد آن گفته شد. در پست های آینده در مورد وراثت مدل های ابسترکت و پراکسی گفته خواهد شد.

اصلاح کننده های دسترسی یا Access Modifiers در پایتون

در بعضی زبان های برنامه نویسی مثل جاوا و ++C دسترسی به منابع با کلمات کلیدی private، public و protected کنترل می شوند. یکی از اهداف این کار محصورسازی داده ها (data encapsulation) در زبان های شی گرا است.
اعضای public کلاس اعضایی هستند که هرچند در کلاس تعریف می شوند ولی از بیرونٍ کلاس قابل دسترسی هستند.
اعضای private اعضایی هستند که محدود به کلاسی هستند که در آن تعریف می شوند و امکان دسترسی به آن ها از طریق بیرون کلاس وجود ندارد.
اعضای protected نیز از خارج از کلاس قابل دسترسی نیستند ولی زیرکلاس ها اجازه ی دسترسی به آن ها را دارند.

 

در این میان زبان پایتون ساز و کار موثری برای پیاده سازی اعضای private، public و protected ندارد. پایتون با کمک روش پیشوندگذاری اعضا مکانیزم عدم دسترسی به اعضا را شبیه سازی می کند ولی در واقعیت این کار، عمل محدودکردن دسترسی را انجام نمی دهد. پایتون درعمل دسترسی به داده های private و protected را محدود نمی کند و فقط برنامه نویسان را به این کار متعهد کرده است. در واقع خود برنامه نویسان با دیدن پیشوندهای مشخص کننده ی اعضای private و protected باید از دسترسی و تغییر آن ها پرهیز کنند.

 

اعضا در پایتون به صورت پیش فرض public هستند. اعضای public از خارج از کلاس قابل دسترسی هستند.

class Foo:
    def __init__(self, x):
        self.x = x

در این مثال x یک عضو public است که از خارج از کلاس قابل دسترسی و تغییر است.

>>> foo = Foo(10)
>>> foo.x
10
>>> foo.x = 222
>>> foo.x
222

قرارداد پایتون برای تعریف اعضای protected اضافه کردن _ (زیرین خط یا underscore) است. این تعریف دسترسی به عضو را به جز برای خود کلاس و زیرکلاس های آن ممنوع می کند.

class MathTest:
    def __init__(self, a, b):
        self.first_number = a
        self.second_number = b

    def _add(self):
        return self.first_number + self.second_number

    def print_sum(self):
        sum = self._add()
        print('Sum of {} and {} is {}'.format(self.first_number, self.second_number, sum))

البته در واقعیت مثال بالا دسترسی به متد add که protected است را منع نمی کند و هنوز هم امکان انجام عملیات زیر خارج از کلاس وجود دارد!

>>> test = MathTest(10,20)
>>> test.print_sum()
Sum of 10 and 20 is 30
>>> test2 = MathTest(111,222)
>>> print(test2._add())
333

با اینحال همانطور که گفته شد پایتون برنامه نویسان مسئول را از دسترسی و تغییر اعضای protected منع کرده است و آن ها را متعهد به این کار کرده است.

 

اعضای private در پایتون با __ (دو زیرین خط یا دو underscore) تعریف می شوند. با اینکار دسترسی به آن ها خارج از کلاس ممنوع می باشد.

class Employee:
    def __init__(self, name, salary):
        self.__name = name
        self.__salary = salary

تفاوتی که این حالت با مثال پیش دارد این است که دسترسی مستقیم به متغیرهای private وجود ندارد و دسترسی زیر موجب ایجاد خطای AttributeError می شود.

>>> employee = Employee('John Doe', 20000)
>>> employee.__salary 
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
AttributeError: Employee instance has no attribute '__salary'

با اینحال اعضای private باز هم خارج از کلاس قابل دسترسی هستند. وجود __ این اعضا را به به متغیرهای object__variablename_ تبدیل می کند. بنابراین اعضای private را می شود به صورت زیر دید و تغییر داد هرچند باید از این کار پرهیز کرد.

>>> employee = Employee('Anna Bole', 30000)
>>> employee._Employee__salary
30000
>>> employee._Employee__salary = 44400
>>> employee._Employee__salary
44400

همانطور که گفته شد در برخی زبان های برنامه نویسی امکان تعریف اعضای private، public و protected با کلمات کلیدی وجود دارد. این کلمات کلیدی عملا دسترسی به اعضا را محدود یا از آن جلوگیری می کنند. در پایتون نیز به صورت قراردادی برای تعریف اعضای protected از _ و اعضای private از __ استفاده می شود. این تعریف های قراردادی در عمل مانع از دسترسی به اعضا نمی شوند ولی پایتون برنامه نویسان را متعهد و مسئول این کار می داند و آن ها را از دسترسی و تغییر اعضای private و protected خارج از کلاس منع می کند.

 

تکرار عنصرهای لیست بدون استفاده از ایندکس در پایتون

لیست یکی از دیتاتایپ های موجود در پایتون می باشد که با کمک آن می توان دنباله ای از داده ها را در اختیار داشت. لیست ها در پایتون دارای ترتیب هستند یعنی می توان با کمک ایندکس  به عنصرهای لیست دسترسی داشت. هدف ما در این پست این است که ببینیم چه روش هایی برای نمایش تکراری (iteration) عنصرهای لیست وجود دارد. در این پست برای نمونه از لیست های زیر استفاده شده است:

countries = [
    'China', 'United States', 'Brazil', 
    'Mexico', 'Japan', 'Vietnam', 
    'Egypt', 'France', 'Poland', 
    'Peru', 'Angola', 'Cuba'
]
populations = [
    1437667374, 330397596, 212101777, 
    128515225, 126593764, 97073748, 
    101738000, 65224185, 37861667,
    32841517, 32544138, 11328301
]

اولین راهی که به ذهن می رسد این است که از یک ایندکس برای دسترسی به عناصر لیست بهره ببریم. این عمل با کمک حلقه های while و for امکانپذیر است.

# (1)
i = 0
while i < len(countries):
    print(countries[i])
    i += 1

# (2)
for j in range(len(populations)):
    print(populations[j])

هرچند این عملیات از نظر کارکرد و نتیجه درست هستند اما استفاده از آن ها منطقی به نظر نمی رسد. در این روشِ استفاده از حلقه ها از ویژگی های خاص پایتون استفاده نشده است. در پایتون دیتاتایپ هایی مثل لیست و دیکشنری به صورت پیش فرض iterable هستند که به این معنی است که می توان با کمک حلقه ی for مستقیم به عناصر دسترسی داشت و آن ها را یکی یکی برشمرد. این حلقه دقیقا نتیجه ای برابر کد (۱) دارد ولی استفاده از آن بهتر است.

# (3)
for country in countries:
    # do something with country
    print(country)

گاهی ممکن است در برنامه ی خود وضعیتی داشته باشیم که علاوه بر عنصر به ایندکس آن ها نیاز داشته باشیم. حتی در این صورت هم استفاده از ایندکس جداگانه روش خوبی محسوب نمی شود.

# (4)
i = 1
for country in countries:
    print(i, country)
    i += 1

به جای کد (۴) و تعریف ایندکس جداگانه راه حل زیر، روش بسیار بهتری است.

# (5)
for index, country in enumerate(countries):
    print(index+1, country)

اگر بخواهیم عناصر دو لیست را تکرار کنیم هم راه حل زیر، روش خوبی نیست.

# (6)
i = 0
for i in range(len(countries)):
    country = countries[i]
    population = populations[i]
    print(country, ':', population)

به جای این روش بهتر است از راه زیر استفاده کرد.

# (7)
for country, population in zip(countries, populations):
    print(country, ':', population)

 

در این پست دیدیم که چطور با کمک ویژگی های پایتون می توان عناصر لیست را تکرار کرد. از این ویژگی ها می توان برای دسترسی به همه ی اشیایی که iterable هستند استفاده کرد.

 

دسترسی به عنصرهای HTML از طریق جاوااسکریپت

1) getElementsByTagName

اولین تابع برای دسترسی به عنصرها، استفاده از اسم تگ هاست. این تابع اسم تگ را به عنوان ورودی می گیرد. برای مثلا برای انتخاب تگ های p از کد:

document.getElementsByTagName("p")

استفاده می کنیم. توجه کنید که این تابع آرایه ای از تگ های مورد نظر را برمی گرداند.

  مثال:  

    <p id="text">Click the button to change me.</p>
    <button onclick="changeText()">click me</button>
    <script>
        function changeText() {
	    document.getElementsByTagName("p")[0].innerHTML = "I am changed";
	}
    </script>
    
    

2) getElementById

اگر بخواهیم عناصر را با استفاده از اسم آی دی آن ها انتخاب کنیم از این تابع استفاده می کنیم. این تابع (اسم) آی دی را به عنوان ورودی می گیرد و یک عنصر را برمی گرداند. 

  مثال:  

    <p id="text">Please READ ME.</p>
    <button onclick="read()">click me</button>
    <script>
        function read() {
            document.getElementById("text").style.fontSize = "40px";
        }
    </script>

3) getElementsByClassName

اگر بخواهیم عناصر را با استفاده از اسم کلاس آن ها انتخاب کنیم از این تابع استفاده می کنیم. این متد اسم کلاس را به عنوان ورودی می گیرد و آرایه ای از عنصرها را برمی گرداند.

  مثال:  

  <p>This is an <span class="important">important</span> announcement.</p>
  <p>Please <span class="important">pay attention</span>.</p>
  <p>Please read this <span class="important">carefully</span>.</p>
  <button onclick="attention()">pay attention</button>
  <script>
    function attention() {
      let x = document.getElementsByClassName("important");
      for(let i = 0; i < x.length; i++) {
        x[i].style.color = "red";
      }
    }
  </script>

4)  querySelectorAll

برای این که عناصر را با کمک سلکتورهای CSS انتخاب کنیم از این متد استفاده می کنیم. این متد سلکتور انتخابی را به عنوان ورودی می گیرد و آرایه ای از عناصر را به عنوان خروجی برمی گرداند.

  مثال:  

  <div class="row">
      <div class="col-1">col-1</div>
      <div class="col-2">col-2</div>
      <div class="col-1">col-1</div>
      <div class="col-1">col-1</div>
      <div class="col-3">col-3</div>
    </div>
    <button onclick="oneline()">Line the DIVs</button>
  <script>
    function oneline() {
      var elms = document.querySelectorAll('[class^="col-"]');
      for(let i = 0; i < elms.length; i++) {
        elms[i].style.float = "left";
        }
      }
  </script>