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Übung: eine chaotische Klasse, Schritt für Schritt aufgeräumt

Kurz gesagt: Eine Refactoring-Übung: Eine Scooter-Verleih-Klasse wird in fünf kleinen Schritten aufgeräumt (Namen, magische Zahlen, Geld, Abfrage getrennt vom Befehl, Tarife), während die Tests grün bleiben.

Problem

Die Scooter, die keiner anzufassen wagt

Ein Unternehmen, das E-Scooter vermietet, rechnet jede Fahrt mit der Klasse RideMgr ab. Sie läuft seit drei Jahren. Die Methode calc berechnet den Preis nach dem Tarif des Kunden (Pay-as-you-go, Student oder Monatskarte), lässt ab der vierten Fahrt des Tages die Entsperrgebühr weg, schlägt einen Nachtzuschlag auf, addiert den Umsatz und schickt einen Kassenbon:

class RideMgr:
def __init__(self):
self.c = {}
self.s = 0
self.out = []
# Der Preis: 1 € zum Entsperren und 0,15 € pro Minute.
# Nachts steigt der Preis um 50 %.
def calc(self, to, t, m, f):
self.c[to] = self.c.get(to, 0) + 1
p = 0
if t == "payg":
p = 1.0 + m * 0.2
elif t == "student":
p = (1.0 + m * 0.2) * 0.8
elif t == "monthly":
if m > 45:
p = (m - 45) * 0.2
if self.c[to] > 3 and t != "monthly":
p = p - 1.0
if f:
p = p + 0.5
self.s = self.s + p
self.out.append(f"{to}: {m} Min., {p:.2f} €")
return p

Nächsten Monat kommen zwei Änderungen:

  • ein Firmentarif: keine Entsperrgebühr, 0,18 € pro Minute, kein Rabatt für die vierte Fahrt;
  • der Preis vor dem Ende: Die App zeigt, was die Fahrt kosten wird, während sie noch läuft.

Die zweite Änderung geht mit dieser Klasse nicht. Das passiert, wenn die App calc aufruft, um den Preis zu zeigen, und dann noch einmal, um das Geld abzubuchen:

rides = RideMgr()
shown = rides.calc("ana@example.com", "payg", 10, False)
print(f"Preis vor dem Ende: {shown:.2f} €")
charged = rides.calc("ana@example.com", "payg", 10, False)
print(f"Abgebucht: {charged:.2f} €")
print(f"Kassenbons: {len(rides.out)}")
print(f"Umsatz: {rides.s:.2f} €")
Ausgabe
Preis vor dem Ende: 3.00 €
Abgebucht: 3.00 €
Kassenbons: 2
Umsatz: 6.00 €

Eine Fahrt, zwei Kassenbons und 6 € Umsatz. calc klingt nach einer Frage, aber es zählt, addiert und verschickt.

In dieser Lektion gibt es keine neue Idee. Es ist eine Übung: Die Klasse geht in kleinen Schritten durch die Werkzeuge des Moduls, und nach jedem Schritt lässt du die Tests laufen.

Sieh es dir an

Schritt 0: das Sicherheitsnetz

Zuerst das Netz, wie in der Lektion über Tests. Neun Tests halten fest, was die Klasse heute tut: den Preis für jeden Tarif, die Nacht, die vierte Fahrt, den Kassenbon und den Umsatz.

import unittest
from rides import RideMgr
EMAIL = "ana@example.com"
def money(amount):
return f"{amount:.2f}"
class RideMgrTest(unittest.TestCase):
def setUp(self):
self.rides = RideMgr()
def ride(self, plan, minutes, night):
return money(self.rides.calc(EMAIL, plan, minutes, night))
def test_pay_as_you_go_ride(self):
self.assertEqual(self.ride("payg", 10, False), "3.00")
def test_student_ride(self):
self.assertEqual(self.ride("student", 10, False), "2.40")
def test_monthly_within_free_minutes(self):
self.assertEqual(self.ride("monthly", 30, False), "0.00")
def test_monthly_over_free_minutes(self):
self.assertEqual(self.ride("monthly", 60, False), "3.00")
def test_night_surcharge(self):
self.assertEqual(self.ride("payg", 10, True), "3.50")
def test_fourth_ride_unlock_is_free(self):
self.ride("payg", 10, False)
self.ride("payg", 10, False)
self.ride("payg", 10, False)
self.assertEqual(self.ride("payg", 10, False), "2.00")
def test_student_fourth_ride(self):
# So ist es heute: der Rabatt ist der ganze 1 €, nicht 0,80 €.
self.ride("student", 10, False)
self.ride("student", 10, False)
self.ride("student", 10, False)
self.assertEqual(self.ride("student", 10, False), "1.40")
def test_receipt(self):
self.ride("payg", 10, False)
self.assertEqual(self.rides.out, ["ana@example.com: 10 Min., 3.00 €"])
def test_revenue(self):
self.ride("payg", 10, False)
self.ride("student", 10, False)
self.assertEqual(money(self.rides.s), "5.40")
Ergebnis
OK test_fourth_ride_unlock_is_free
OK test_monthly_over_free_minutes
OK test_monthly_within_free_minutes
OK test_night_surcharge
OK test_pay_as_you_go_ride
OK test_receipt
OK test_revenue
OK test_student_fourth_ride
OK test_student_ride
Tests: 9, bestanden: 9, fehlgeschlagen: 0

Die Tests rufen die Klasse nur über die Hilfsmethode ride auf. Wenn sich die Form der Klasse in den nächsten Schritten ändert, ändern sich die Hilfsmethode und die Aufrufe, aber nie die erwarteten Werte.

Einer der Tests ist merkwürdig. Ein Student zahlt 80 % des Preises, sein Entsperren kostet also 0,80 €. Bei der vierten Fahrt zieht die Klasse aber den vollen 1 € ab, und der Student zahlt 1,40 € statt 1,60 €. Ist das ein Fehler oder ein Geschenk? Das entscheidest nicht du, und nicht jetzt. Der Test hält fest, was heute passiert, mit einem Kommentar, und die Frage geht an den Product Owner. Beim Aufräumen ändert sich das Verhalten nicht, auch wenn es falsch aussieht.

Genauer, für Neugierige

Die Beträge werden als Text mit zwei Nachkommastellen verglichen ("2.40"), so wie der Kunde sie sieht. Ein Vergleich von Zahlen würde über die kleinen binären Fehler von float stolpern:

print((1.0 + 10 * 0.2) * 0.8)
Ausgabe
2.4000000000000004

Und in Schritt 3 ändert sich der Typ der Beträge. Der Text mit zwei Nachkommastellen ist davor und danach derselbe.

Sieh es dir an

Schritt 1: die Namen und das Flag

t, m, f, p, c und s werden zu Wörtern (Namen). Der wichtigste Name ist der der Methode: Sie berechnet nicht, sie beendet die Fahrt. Der ehrliche Name ist finish_ride, und jetzt steht der Seiteneffekt im Namen. Die Klasse heißt jetzt RideBilling.

class RideBilling:
def __init__(self):
self.rides_today = {}
self.revenue = 0
self.receipts = []
# Der Preis: 1 € zum Entsperren und 0,15 € pro Minute.
# Nachts steigt der Preis um 50 %.
def finish_ride(self, email, plan, minutes, *, night=False):
self.rides_today[email] = self.rides_today.get(email, 0) + 1
price = 0
if plan == "payg":
price = 1.0 + minutes * 0.2
elif plan == "student":
price = (1.0 + minutes * 0.2) * 0.8
elif plan == "monthly":
if minutes > 45:
price = (minutes - 45) * 0.2
if self.rides_today[email] > 3 and plan != "monthly":
price = price - 1.0
if night:
price = price + 0.5
self.revenue = self.revenue + price
self.receipts.append(f"{email}: {minutes} Min., {price:.2f} €")
return price

Das Flag bleibt vorerst (Funktionen). Ein true im Aufruf sagt nichts. Nacht sind Daten über die Fahrt, nicht die Wahl einer anderen Aufgabe, deshalb werden daraus keine zwei Funktionen. Der Aufruf muss sagen, was er meint:

In Python wird night ein Schlüsselwortargument (nach *) mit einem Standardwert: Tag hat kein Argument, und Nacht ist night=True.
Vorher
def ride(self, plan, minutes, night):
return money(self.rides.calc(EMAIL, plan, minutes, night))
def test_night_surcharge(self):
self.assertEqual(self.ride("payg", 10, True), "3.50")
Nachher
def ride(self, plan, minutes, *, night=False):
return money(self.billing.finish_ride(EMAIL, plan, minutes, night=night))
def test_night_surcharge(self):
self.assertEqual(self.ride("payg", 10, night=True), "3.50")
Die Tests
OK test_fourth_ride_unlock_is_free
OK test_monthly_over_free_minutes
OK test_monthly_within_free_minutes
OK test_night_surcharge
OK test_pay_as_you_go_ride
OK test_receipt
OK test_revenue
OK test_student_fourth_ride
OK test_student_ride
Tests: 9, bestanden: 9, fehlgeschlagen: 0
In PyCharm ist Umbenennen Shift+F6, in VS Code F2. Die IDE sieht die Attribute des Objekts (self.s) nicht überall, deshalb sagen dir hier die Tests mehr als in Java oder C#.

Sieh es dir an

Schritt 2: die Zahlen und der Kommentar, der lügt

1.0, 0.2, 0.8, 45, 3 und 0.5 werden zu Konstanten mit Namen (magische Zahl → Konstante).

Der Kommentar über der Methode sagt 0,15 € pro Minute und 50 % Nachtzuschlag. Der Code berechnet 0,20 € und schlägt 0,50 € auf. Was stimmt? Die Tests halten fest, was der Code tut, und die Kunden zahlen seit Jahren danach. Der Kommentar lügt (Kommentare) und wird gelöscht. Die Konstanten sagen dasselbe und können nicht von allein veralten.

UNLOCK_FEE = 1.00
PER_MINUTE = 0.20
STUDENT_SHARE = 0.80
MONTHLY_FREE_MINUTES = 45
PAID_UNLOCKS_PER_DAY = 3
NIGHT_SURCHARGE = 0.50
class RideBilling:
def __init__(self):
self.rides_today = {}
self.revenue = 0
self.receipts = []
def finish_ride(self, email, plan, minutes, *, night=False):
self.rides_today[email] = self.rides_today.get(email, 0) + 1
price = 0
if plan == "payg":
price = UNLOCK_FEE + minutes * PER_MINUTE
elif plan == "student":
price = (UNLOCK_FEE + minutes * PER_MINUTE) * STUDENT_SHARE
elif plan == "monthly":
if minutes > MONTHLY_FREE_MINUTES:
price = (minutes - MONTHLY_FREE_MINUTES) * PER_MINUTE
if self.rides_today[email] > PAID_UNLOCKS_PER_DAY and plan != "monthly":
price = price - UNLOCK_FEE
if night:
price = price + NIGHT_SURCHARGE
self.revenue = self.revenue + price
self.receipts.append(f"{email}: {minutes} Min., {price:.2f} €")
return price
Die Tests
OK test_fourth_ride_unlock_is_free
OK test_monthly_over_free_minutes
OK test_monthly_within_free_minutes
OK test_night_surcharge
OK test_pay_as_you_go_ride
OK test_receipt
OK test_revenue
OK test_student_fourth_ride
OK test_student_ride
Tests: 9, bestanden: 9, fehlgeschlagen: 0

Die Tests bleiben unberührt: Weder der Name noch die Aufrufe haben sich geändert.

Die Konstanten stehen auf Modulebene, über der Klasse: So sieht sie jeder andere Code in der Datei, und in Schritt 5 auch die Tarife.

Probier es aus

Finde den Fehler

Ein Kollege macht denselben Schritt, vertraut aber dem Kommentar und behält ihn:

Wähle die Zeile mit dem Fehler.

Genauer, für Neugierige
Die Tests
FEHLERtest_fourth_ride_unlock_is_free
FEHLERtest_monthly_over_free_minutes
FEHLERtest_night_surcharge
FEHLERtest_pay_as_you_go_ride
FEHLERtest_receipt
FEHLERtest_revenue
FEHLERtest_student_fourth_ride
FEHLERtest_student_ride
OK test_monthly_within_free_minutes
Tests: 9, bestanden: 1, fehlgeschlagen: 8

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Schritt 3: das Geld

Geld in einem float ist Primitive Obsession (Code-Smells). Heute ergibt es in keinem Test einen falschen Cent, weil jeder Betrag erst beim Ausgeben gerundet wird. Deshalb ist der Schritt ein Refactoring: Die Ausgabe ist dieselbe. Aber der Umsatz ist eine Summe aus Tausenden solcher Beträge, und dort häufen sich die kleinen Fehler.

Die Zahlen werden zu Decimal, aus einem String erzeugt. Die Formeln bleiben, wie sie sind, denn Decimal funktioniert mit + und * und mit ganzen Zahlen.
from decimal import Decimal
UNLOCK_FEE = Decimal("1.00")
PER_MINUTE = Decimal("0.20")
STUDENT_SHARE = Decimal("0.80")
MONTHLY_FREE_MINUTES = 45
PAID_UNLOCKS_PER_DAY = 3
NIGHT_SURCHARGE = Decimal("0.50")
class RideBilling:
def __init__(self):
self.rides_today = {}
self.revenue = Decimal("0")
self.receipts = []
def finish_ride(self, email, plan, minutes, *, night=False):
self.rides_today[email] = self.rides_today.get(email, 0) + 1
price = Decimal("0")
if plan == "payg":
price = UNLOCK_FEE + minutes * PER_MINUTE
elif plan == "student":
price = (UNLOCK_FEE + minutes * PER_MINUTE) * STUDENT_SHARE
elif plan == "monthly":
if minutes > MONTHLY_FREE_MINUTES:
price = (minutes - MONTHLY_FREE_MINUTES) * PER_MINUTE
if self.rides_today[email] > PAID_UNLOCKS_PER_DAY and plan != "monthly":
price = price - UNLOCK_FEE
if night:
price = price + NIGHT_SURCHARGE
self.revenue = self.revenue + price
self.receipts.append(f"{email}: {minutes} Min., {price:.2f} €")
return price
In den Tests ändert sich nichts: f"{amount:.2f}" funktioniert auch mit Decimal.
def money(amount):
return f"{amount:.2f}"
Die Tests
OK test_fourth_ride_unlock_is_free
OK test_monthly_over_free_minutes
OK test_monthly_within_free_minutes
OK test_night_surcharge
OK test_pay_as_you_go_ride
OK test_receipt
OK test_revenue
OK test_student_fourth_ride
OK test_student_ride
Tests: 9, bestanden: 9, fehlgeschlagen: 0

Probier es aus

Ergänze

Der Preis pro Minute im Geldtyp der Sprache:

PER_MINUTE = Decimal()

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Schritt 4: die Abfrage getrennt vom Befehl

Jetzt die Änderung, die schon wartete: Der Preis vor dem Ende muss eine Abfrage sein, die nichts ändert (Befehl oder Abfrage). Die Berechnung wird in eine Methode price ausgelagert (Extract Method aus der Refactoring-Lektion). finish_ride bleibt ein Befehl: Er fragt nach dem Preis, dann zählt er, addiert und verschickt.

Ein Kollege macht es so. Der Zähler wandert hinter den Preis, weil eine Fahrt erst zählt, wenn sie beendet ist:

Was sagen die neun Tests?

def price(self, email, plan, minutes, *, night=False):
price = Decimal("0")
if plan == "payg":
price = UNLOCK_FEE + minutes * PER_MINUTE
elif plan == "student":
price = (UNLOCK_FEE + minutes * PER_MINUTE) * STUDENT_SHARE
elif plan == "monthly":
if minutes > MONTHLY_FREE_MINUTES:
price = (minutes - MONTHLY_FREE_MINUTES) * PER_MINUTE
if self.rides_today.get(email, 0) > PAID_UNLOCKS_PER_DAY and plan != "monthly":
price = price - UNLOCK_FEE
if night:
price = price + NIGHT_SURCHARGE
return price
def finish_ride(self, email, plan, minutes, *, night=False):
price = self.price(email, plan, minutes, night=night)
self.rides_today[email] = self.rides_today.get(email, 0) + 1
self.revenue = self.revenue + price
self.receipts.append(f"{email}: {minutes} Min., {price:.2f} €")
return price
Antwort
Genauer, für Neugierige
Die Tests
FEHLERtest_fourth_ride_unlock_is_free: '3.00' != '2.00'
- 3.00
? ^
+ 2.00
? ^
FEHLERtest_student_fourth_ride: '2.40' != '1.40'
- 2.40
? ^
+ 1.40
? ^
OK test_monthly_over_free_minutes
OK test_monthly_within_free_minutes
OK test_night_surcharge
OK test_pay_as_you_go_ride
OK test_receipt
OK test_revenue
OK test_student_ride
Tests: 9, bestanden: 7, fehlgeschlagen: 2

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Schritt 4, zweiter Versuch

Das Rot zeigt auf den letzten Schritt. Du suchst den Fehler nicht in der ganzen Klasse: Du machst den Schritt rückgängig und machst ihn neu. Die Reihenfolge der Seiteneffekte war ein versteckter Teil des Verhaltens, und nur die Tests wussten davon.

price rechnet aus, die wievielte Fahrt des Tages das wird:

def price(self, email, plan, minutes, *, night=False):
ride_of_day = self.rides_today.get(email, 0) + 1
price = Decimal("0")
if plan == "payg":
price = UNLOCK_FEE + minutes * PER_MINUTE
elif plan == "student":
price = (UNLOCK_FEE + minutes * PER_MINUTE) * STUDENT_SHARE
elif plan == "monthly":
if minutes > MONTHLY_FREE_MINUTES:
price = (minutes - MONTHLY_FREE_MINUTES) * PER_MINUTE
if ride_of_day > PAID_UNLOCKS_PER_DAY and plan != "monthly":
price = price - UNLOCK_FEE
if night:
price = price + NIGHT_SURCHARGE
return price
def finish_ride(self, email, plan, minutes, *, night=False):
price = self.price(email, plan, minutes, night=night)
self.rides_today[email] = self.rides_today.get(email, 0) + 1
self.revenue = self.revenue + price
self.receipts.append(f"{email}: {minutes} Min., {price:.2f} €")
return price
Die Tests
OK test_fourth_ride_unlock_is_free
OK test_monthly_over_free_minutes
OK test_monthly_within_free_minutes
OK test_night_surcharge
OK test_pay_as_you_go_ride
OK test_receipt
OK test_revenue
OK test_student_fourth_ride
OK test_student_ride
Tests: 9, bestanden: 9, fehlgeschlagen: 0

Die Tests bleiben wieder unberührt: Sie rufen finish_ride auf, und das tut dasselbe wie vorher.

Die ganze Klasse nach Schritt 4
from decimal import Decimal
UNLOCK_FEE = Decimal("1.00")
PER_MINUTE = Decimal("0.20")
STUDENT_SHARE = Decimal("0.80")
MONTHLY_FREE_MINUTES = 45
PAID_UNLOCKS_PER_DAY = 3
NIGHT_SURCHARGE = Decimal("0.50")
class RideBilling:
def __init__(self):
self.rides_today = {}
self.revenue = Decimal("0")
self.receipts = []
def price(self, email, plan, minutes, *, night=False):
ride_of_day = self.rides_today.get(email, 0) + 1
price = Decimal("0")
if plan == "payg":
price = UNLOCK_FEE + minutes * PER_MINUTE
elif plan == "student":
price = (UNLOCK_FEE + minutes * PER_MINUTE) * STUDENT_SHARE
elif plan == "monthly":
if minutes > MONTHLY_FREE_MINUTES:
price = (minutes - MONTHLY_FREE_MINUTES) * PER_MINUTE
if ride_of_day > PAID_UNLOCKS_PER_DAY and plan != "monthly":
price = price - UNLOCK_FEE
if night:
price = price + NIGHT_SURCHARGE
return price
def finish_ride(self, email, plan, minutes, *, night=False):
price = self.price(email, plan, minutes, night=night)
self.rides_today[email] = self.rides_today.get(email, 0) + 1
self.revenue = self.revenue + price
self.receipts.append(f"{email}: {minutes} Min., {price:.2f} €")
return price

Sieh es dir an

Schritt 5: die Tarife

Übrig bleibt die Kette von if auf dem Text des Tarifs (lange if-Kette). Jeder neue Tarif ist ein neuer Zweig, und "monthly" wird an zwei Stellen geprüft. Jeder Tarif wird zu einer Klasse, die ihren Preis und ihren Rabatt für die vierte Fahrt kennt. Das ist Replace Conditional with Polymorphism aus der Refactoring-Lektion:

class PayAsYouGo:
def price(self, minutes):
return UNLOCK_FEE + minutes * PER_MINUTE
def loyalty_discount(self):
return UNLOCK_FEE
class Student:
def price(self, minutes):
return PayAsYouGo().price(minutes) * STUDENT_SHARE
def loyalty_discount(self):
# So ist es heute: der ganze 1 €, obwohl das Entsperren für Studierende 0,80 € kostet.
return UNLOCK_FEE
class Monthly:
def price(self, minutes):
return max(0, minutes - MONTHLY_FREE_MINUTES) * PER_MINUTE
def loyalty_discount(self):
return Decimal("0")

Die Prüfung für die Monatskarte verschwindet: Sie liefert einfach einen Rabatt von 0. Das merkwürdige Verhalten beim Studenten steht jetzt in einer Zeile, mit einem Kommentar, der sagt, warum es so ist (der gute Kommentar aus der Lektion über Kommentare).

from decimal import Decimal
UNLOCK_FEE = Decimal("1.00")
PER_MINUTE = Decimal("0.20")
STUDENT_SHARE = Decimal("0.80")
MONTHLY_FREE_MINUTES = 45
PAID_UNLOCKS_PER_DAY = 3
NIGHT_SURCHARGE = Decimal("0.50")
class RideBilling:
def __init__(self):
self.rides_today = {}
self.revenue = Decimal("0")
self.receipts = []
def price(self, email, plan, minutes, *, night=False):
ride_of_day = self.rides_today.get(email, 0) + 1
price = plan.price(minutes)
if ride_of_day > PAID_UNLOCKS_PER_DAY:
price = price - plan.loyalty_discount()
if night:
price = price + NIGHT_SURCHARGE
return price
def finish_ride(self, email, plan, minutes, *, night=False):
price = self.price(email, plan, minutes, night=night)
self.rides_today[email] = self.rides_today.get(email, 0) + 1
self.revenue = self.revenue + price
self.receipts.append(f"{email}: {minutes} Min., {price:.2f} €")
return price
Hier gibt es kein Interface: Jeder Tarif hat einfach die Methoden price und loyalty_discount, und die Abrechnungsklasse ruft sie auf (Duck Typing). Die Konstanten bleiben auf Modulebene.

In den Tests übergeben die Aufrufe ein Objekt statt Text:

self.assertEqual(self.ride("payg", 10, night=True), "3.50")
self.assertEqual(self.ride(PayAsYouGo(), 10, night=True), "3.50")
Die Tests
OK test_fourth_ride_unlock_is_free
OK test_monthly_over_free_minutes
OK test_monthly_within_free_minutes
OK test_night_surcharge
OK test_pay_as_you_go_ride
OK test_receipt
OK test_revenue
OK test_student_fourth_ride
OK test_student_ride
Tests: 9, bestanden: 9, fehlgeschlagen: 0

Das ist Strategy aus dem Modul Entwurfsmuster: Die Regel ist ein eigenes Objekt, und die Abrechnung fragt nur.

Sieh es dir an

Die beiden Änderungen jetzt

Der Firmentarif ist eine neue Klasse. Die Abrechnungsklasse bleibt unberührt (offen für Erweiterung):

BUSINESS_PER_MINUTE = Decimal("0.18")
class Business:
def price(self, minutes):
return minutes * BUSINESS_PER_MINUTE
def loyalty_discount(self):
return Decimal("0")

Der Preis vor dem Ende ist die Abfrage price. Wie oft du sie auch aufrufst, nichts wird gezählt, und kein Kassenbon geht raus:

billing = RideBilling()
payg = PayAsYouGo()
billing.finish_ride("ana@example.com", payg, 10)
billing.finish_ride("ana@example.com", payg, 5)
billing.finish_ride("ana@example.com", payg, 12, night=True)
print(f"Preis vor dem Ende: {billing.price("ana@example.com", payg, 8):.2f} €")
print(f"Preis vor dem Ende: {billing.price("ana@example.com", payg, 8):.2f} €")
print(f"Abgebucht: {billing.finish_ride("ana@example.com", payg, 8):.2f} €")
print(f"Firma, 12 Min.: {billing.finish_ride("office@example.com", Business(), 12):.2f} €")
print(f"Kassenbons: {len(billing.receipts)}")
Ausgabe
Preis vor dem Ende: 1.60 €
Preis vor dem Ende: 1.60 €
Abgebucht: 1.60 €
Firma, 12 Min.: 2.16 €
Kassenbons: 5

Fünf Kassenbons: drei Fahrten vor der Vorschau, die vierte und die der Firma. Die zwei Vorschauen hinterlassen keine Spur, und sie zeigen genau, was danach abgebucht wird.

Die Idee

Vorher und nachher

Smell Schritt Lektion
nichts schützt das Verhalten 0: Tests, die das heutige Verhalten festhalten das Sicherheitsnetz
Namen aus einem Buchstaben, calc, das nicht sagt, dass es verschickt 1: Rename Namen
true im Aufruf 1: ein Argument, das sagt, was es meint Funktionen
magische Zahlen 2: Konstanten mit Namen Namen
ein Kommentar, der lügt 2: gelöscht Kommentare
Geld in einem float 3: ein Typ für Geld Code-Smells
eine Abfrage mit versteckten Seiteneffekten, eine lange Methode 4: Extract Method, Befehl und Abfrage Funktionen, Refactoring
eine Kette von if auf dem Tarif als Text 5: Replace Conditional with Polymorphism Code-Smells, Refactoring, SOLID

Die Klasse ist länger geworden, nicht kürzer. Aber jede Regel steht an einer Stelle und hat einen Namen, und jede Änderung vom Anfang ist eine Klasse.

Der Tag mit den Fahrten, gelaufen mit der Klasse vor Schritt 1 und mit der Klasse nach Schritt 5, gibt Zeile für Zeile dasselbe aus. Hier laufen beide Programme bei jeder Prüfung der Seite.

Vorher
rides = RideMgr()
rides.calc("ana@example.com", "payg", 10, False)
rides.calc("ivan@example.com", "student", 25, False)
rides.calc("ana@example.com", "payg", 5, False)
rides.calc("maria@example.com", "monthly", 60, True)
rides.calc("ana@example.com", "payg", 12, True)
rides.calc("ana@example.com", "payg", 8, False)
for receipt in rides.out:
print(receipt)
print(f"Umsatz: {rides.s:.2f} €")
Nachher
billing = RideBilling()
payg = PayAsYouGo()
billing.finish_ride("ana@example.com", payg, 10)
billing.finish_ride("ivan@example.com", Student(), 25)
billing.finish_ride("ana@example.com", payg, 5)
billing.finish_ride("maria@example.com", Monthly(), 60, night=True)
billing.finish_ride("ana@example.com", payg, 12, night=True)
billing.finish_ride("ana@example.com", payg, 8)
for receipt in billing.receipts:
print(receipt)
print(f"Umsatz: {billing.revenue:.2f} €")
Ausgabe
ana@example.com: 10 Min., 3.00 €
ivan@example.com: 25 Min., 4.80 €
ana@example.com: 5 Min., 2.00 €
maria@example.com: 60 Min., 3.50 €
ana@example.com: 12 Min., 3.90 €
ana@example.com: 8 Min., 1.60 €
Umsatz: 18.80 €

Die Idee

Wo du aufhörst

Du hörst auf, wenn die kommenden Änderungen leicht werden. Hier sind die beiden Änderungen eine Klasse und eine Zeile. Deshalb sind manche Schritte bewusst nicht gemacht:

  • der Kassenbon in einer eigenen Klasse. Der Text des Kassenbons ist ein zweiter Grund, die Klasse zu ändern (ein Grund zur Änderung). Heute ändert er sich nicht. Sobald das Marketing ihn jeden Monat bearbeitet, wird er zu einer eigenen Klasse (Aufgabe 1);
  • das Versenden hinter einem Interface. Die Kassenbons sind eine Liste, keine echte E-Mail. Wenn die echte E-Mail kommt, darf der Test sie nicht verschicken, und dann kommt die Abstraktion (von einer Abstraktion abhängen);
  • das Verhalten beim Studenten. Das ist eine Änderung des Verhaltens, kein Aufräumen. Sie wird getrennt gemacht, mit einem eigenen Test, wenn das Produkt entscheidet.

Und die Regel aus der Refactoring-Lektion: Du änderst entweder die Form oder das Verhalten, nie beides in einem Schritt.

Übung

Mach selbst weiter

Löse die Aufgaben in deinem Editor, ausgehend von der Klasse nach Schritt 5. Lass nach jedem Schritt die neun Tests laufen.

1. Der Kassenbon in einer eigenen Klasse. Verschiebe den Text des Kassenbons und die Liste der verschickten Kassenbons in eine Klasse ReceiptBook. Die Abrechnungsklasse sagt ihr nur „send“. Die Tests bleiben unberührt.

Eine mögliche Lösung
class ReceiptBook:
def __init__(self):
self.sent = []
def send(self, email, minutes, price):
self.sent.append(f"{email}: {minutes} Min., {price:.2f} €")
from decimal import Decimal
UNLOCK_FEE = Decimal("1.00")
PER_MINUTE = Decimal("0.20")
STUDENT_SHARE = Decimal("0.80")
MONTHLY_FREE_MINUTES = 45
PAID_UNLOCKS_PER_DAY = 3
NIGHT_SURCHARGE = Decimal("0.50")
class RideBilling:
def __init__(self):
self.rides_today = {}
self.revenue = Decimal("0")
self.receipt_book = ReceiptBook()
def price(self, email, plan, minutes, *, night=False):
ride_of_day = self.rides_today.get(email, 0) + 1
price = plan.price(minutes)
if ride_of_day > PAID_UNLOCKS_PER_DAY:
price = price - plan.loyalty_discount()
if night:
price = price + NIGHT_SURCHARGE
return price
def finish_ride(self, email, plan, minutes, *, night=False):
price = self.price(email, plan, minutes, night=night)
self.rides_today[email] = self.rides_today.get(email, 0) + 1
self.revenue = self.revenue + price
self.receipt_book.send(email, minutes, price)
return price
@property
def receipts(self):
return self.receipt_book.sent
Die Tests
OK test_fourth_ride_unlock_is_free
OK test_monthly_over_free_minutes
OK test_monthly_within_free_minutes
OK test_night_surcharge
OK test_pay_as_you_go_ride
OK test_receipt
OK test_revenue
OK test_student_fourth_ride
OK test_student_ride
Tests: 9, bestanden: 9, fehlgeschlagen: 0

Das Programm für den Tag aus der Karte „Vorher und nachher“ gibt mit dieser Klasse dieselbe Ausgabe aus.

2. Der Tarif aus Text. Der Tarif kommt als Text ("payg") aus der Datenbank. Schreib die Tabelle, die ihn in ein Objekt verwandelt. Was hat die alte Klasse mit einem unbekannten Tarif gemacht? Halte es mit einem Test auf der alten Klasse fest, bevor du entscheidest, was die neue tun soll.

3. Nacht aus der Uhrzeit. Die App weiß nicht mehr, wann Nacht ist; sie übergibt die Startzeit. Die Regel „von 22:00 bis 6:00 Uhr“ muss an einer Stelle stehen. Schreib zuerst die Tests für 21:59, 22:00, 5:59 und 6:00.

4. Der Student. Das Produkt hat entschieden: Bei der vierten Fahrt bekommt ein Student 0,80 €, nicht 1 €. Das ist eine Änderung des Verhaltens: Ändere zuerst den erwarteten Wert im Test und sieh ihn rot, dann ändere eine Zeile im Tarif.

Test

Teste dich

1. Der Test für einen Studenten bei der vierten Fahrt erwartet 1,40 €, und die „richtige“ Antwort wäre wohl 1,60 €. Was machst du, während du die Klasse aufräumst?
2. Im Kommentar steht 0,15 € pro Minute, und der Code berechnet 0,20 €. Wem vertraust du?
3. Warum rufen die Tests die Klasse über eine Hilfsmethode auf und nicht direkt?
4. Der erste Versuch bei Schritt 4 hat zwei Tests rot gemacht. Was machst du?
5. Nach dem Aufräumen ist der Firmentarif eine neue Klasse, und die Abrechnungsklasse bleibt unberührt. Welches Prinzip ist das?

Erstellt von Ivo Gergov im Rahmen der Kampagne von Evo Tech für zugängliche Programmierausbildung ·