Value Objects dan Handle Objects

Seluruh class yang kita buat sejauh ini — Titik, RekeningBank, AkunBank — adalah value class: assignment menyalin, method pengubah wajib mengembalikan obj, dan perubahan yang tidak ditampung hilang diam-diam. MATLAB punya satu keluarga lagi dengan aturan main yang berbeda: handle class, yang assignment-nya membagi satu objek ke banyak nama. Pilihan keluarga ini bukan detail teknis kecil — memilih keluarga yang salah membuat kode dipenuhi r = r.setor(...) yang sebenarnya tidak perlu, atau sebaliknya membuat dua bagian program saling menginjak state yang sama tanpa sengaja. Chapter ini membedah kedua semantik sampai ke perilaku dasarnya. Cakupannya:

• semantik value: assignment menyalin, method wajib mengembalikan obj
• semantik handle: classdef Nama < handle, assignment membagi referensi
• copy-on-write — mengapa value class tidak se-mahal yang terlihat
• kapan memilih value (data sederhana) dan kapan handle (state yang dibagi)

Dua Semantik untuk Satu classdef #

Aturannya: class yang dideklarasikan polos (classdef TitikValue) mengikuti semantik value, sedangkan class yang mewarisi class bawaan handle (classdef TitikHandle < handle) mengikuti semantik handle. Mekanisme di balik layar: variabel value class menyimpan isi objek secara langsung, sehingga assignment membawa salinan; variabel handle class menyimpan referensi tak langsung — dokumentasi MATLAB menyebutnya “a handle is an object that indirectly references its data”. Tabel berikut merangkum seluruh perbedaan perilakunya:

Value Class: Assignment Menyalin #

Kita mulai dari class polos yang menyimpan koordinat titik. Berkas TitikValue.m:

classdef TitikValue
    %TITIKVALUE Value class: titik 2D dengan semantik menyalin.
    %   t = TitikValue(x, y) membuat titik; setiap assignment menyalin
    %   seluruh isi objek sehingga dua variabel berdiri independen.

    properties
        x
        y
    end

    methods
        function obj = TitikValue(x, y)
            % Constructor: koordinat y berdefault 0.
            if nargin < 2
                y = 0;
            end
            obj.x = x;
            obj.y = y;
        end

        function obj = geser(obj, dx, dy)
            % Value class: perubahan hanya melekat bila obj dikembalikan.
            obj.x = obj.x + dx;
            obj.y = obj.y + dy;
        end
    end
end

Uji paling telanjang dari semantik value adalah assignment diikuti modifikasi (bagian awal uji_semantik.m):

a = TitikValue(1, 2);
b = a;                      % b menerima salinan penuh dari a
b.x = 99;                   % ubah isi b saja
fprintf('VALUE  : a.x = %g, b.x = %g\n', a.x, b.x);

Output yang Dihasilkan:

VALUE  : a.x = 1, b.x = 99

Variabel a tetap memegang nilai 1 meskipun b.x sudah ditimpa 99. Konsekuensinya: method pengubah pada value class wajib mengembalikan obj, dan pemanggil wajib menampungnya kembali:

c = TitikValue(1, 2);
c.geser(10, 10);            % tanpa menampung hasil: perubahan hilang
fprintf('VALUE  : c.x setelah geser tanpa assignment = %g\n', c.x);
c = c.geser(10, 10);        % cara yang benar: tampung kembali objeknya
fprintf('VALUE  : c.x setelah c = c.geser(...)       = %g\n', c.x);

Output yang Dihasilkan:

VALUE  : c.x setelah geser tanpa assignment = 1
VALUE  : c.x setelah c = c.geser(...)       = 11

Mari kita bedah baris-baris kode di atas:

1. Baris 1 (classdef TitikValue): tanpa < handle, MATLAB membentuk class ini sebagai value class — aturan menyalin berlaku otomatis.
2. Baris 12-19 (function obj = TitikValue(x, y)): constructor standar dengan default y = 0 lewat nargin.
3. Baris 21-25 (function obj = geser(obj, dx, dy)): kepala method menyatakan output obj. MATLAB mengeksekusi method pada salinan, lalu mengembalikan salinan yang sudah digeser; tanpa assignment hasilnya dibuang.
4. Baris 2 dan 4 (c.geser(...) vs c = c.geser(...)): hanya pemanggilan kedua yang menyimpan hasil.

Handle Class: Assignment Membagi Referensi #

Mengubah satu kata pada deklarasi membalik seluruh semantik. Berkas TitikHandle.m menyimpan titik yang sama, tetapi mewarisi handle:

classdef TitikHandle < handle
    %TITIKHANDLE Handle class: titik 2D dengan semantik referensi.
    %   p = TitikHandle(x, y) membuat SATU objek; assignment q = p membuat
    %   q menunjuk objek yang sama sehingga perubahan lewat salah satunya
    %   terlihat oleh keduanya.

    properties
        x
        y
    end

    methods
        function obj = TitikHandle(x, y)
            % Constructor: koordinat y berdefault 0.
            if nargin < 2
                y = 0;
            end
            obj.x = x;
            obj.y = y;
        end

        function geser(obj, dx, dy)
            % Handle class: perubahan langsung melekat pada objek asli.
            obj.x = obj.x + dx;
            obj.y = obj.y + dy;
        end
    end
end

Uji yang sama kini menghasilkan cerita yang berbeda:

p = TitikHandle(1, 2);
q = p;                      % q menunjuk objek yang sama dengan p
q.x = 99;                   % ubah lewat q ...
fprintf('HANDLE : p.x = %g, q.x = %g\n', p.x, q.x);
p.geser(10, 10);            % tanpa assignment pun perubahan melekat
fprintf('HANDLE : p.x = %g, q.x = %g\n', p.x, q.x);

Output yang Dihasilkan:

HANDLE : p.x = 99, q.x = 99
HANDLE : p.x = 109, q.x = 109

Mari kita bedah baris-baris kode di atas:

1. Baris 1 (classdef TitikHandle < handle): mewarisi class bawaan handle — sejak baris ini, assignment membagi referensi, bukan menyalin isi.
2. Baris 22-26 (function geser(obj, dx, dy)): tidak ada variabel output — method mengubah objek asli secara langsung. Dokumentasi MATLAB menyebut pola ini: “the property set method does not return the object passed to the method, as is required by a value class”.

Dua nama untuk satu objek tergambar langsung di diagram berikut:

Diagram kiri menunjukkan dua kotak terpisah — memodifikasi salah satunya tidak menyentuh yang lain; diagram kanan menunjukkan dua panah menuju satu kotak yang sama.

Objek Lewat Fungsi: Salinan vs Referensi #

Semantik yang sama berlaku ketika objek dikirim sebagai argumen fungsi — function workspace (chapter Scope dan Workspace) menerima salinan value object, tetapi hanya pointer tak langsung untuk handle object. Berkas modifikasiDalam.m mengubah kedua argumennya di dalam function workspace:

function modifikasiDalam(v, h)
% modifikasiDalam Menerima satu value object dan satu handle object.
%   Fungsi ini mengubah kedua argumen di dalam function workspace:
%   perubahan pada v berhenti di salinan, perubahan pada h mengenai
%   objek asli milik pemanggil.

v.x = 500;
h.x = 500;
end

Pemanggilnya di bagian akhir uji_semantik.m membuktikan arah masing-masing:

v = TitikValue(7, 8);
h = TitikHandle(7, 8);
modifikasiDalam(v, h);      % keduanya diubah DI DALAM fungsi
fprintf('VALUE  : v.x setelah fungsi = %g (tidak ikut berubah)\n', v.x);
fprintf('HANDLE : h.x setelah fungsi = %g (ikut berubah)\n', h.x);

Output yang Dihasilkan:

VALUE  : v.x setelah fungsi = 7 (tidak ikut berubah)
HANDLE : h.x setelah fungsi = 500 (ikut berubah)

Handle class juga mewarisi method bawaan dari handle: isvalid() memeriksa apakah referensi masih hidup, delete() menghancurkan objek, copy() membuat salinan independen, dan == membandingkan identitas dua nama (bukan isi). Method bawaan ini tidak tersedia di GNU Octave 10, sehingga uji_semantik.m sengaja tidak memakainya.

Kapan Memilih Value atau Handle #

Pertanyaan pemilihnya satu kalimat: apakah dua salinan identik boleh dianggap dua objek berbeda? Titik koordinat, matriks, dan data sensor boleh disalin tanpa berubah makna — value class pas dan aman dikirim ke fungsi mana pun. Objek dengan identitas — koneksi, plot di figure, GUI, keranjang belanja bersama — memakai handle class agar semua pemegang melihat state yang sama.

Dalam satu proyek kedua keluarga biasanya hadir bersama: model data sebagai value class, sementara komponen yang mengelola model (GUI, logger, koneksi) sebagai handle class yang memiliki value object tersebut lewat property — pola komposisi yang kita bahas tuntas di chapter Merancang Class.

Ringkasan #

Value class menyalin pada assignment dan pada pengiriman ke fungsi, sehingga method pengubah wajib mengembalikan obj dan pemanggil wajib menampungnya; handle class (< handle) membagi satu referensi ke banyak nama, sehingga perubahan dari satu nama langsung terlihat oleh semua nama dan method pengubah cukup ditulis tanpa output. Copy-on-write membuat semantik value tetap murah di mesin, dan pilihan keluarga ditentukan oleh kebutuhan identitas: data yang boleh disalin memakai value, state yang harus dibagi memakai handle. Berkas TitikValue.m, TitikHandle.m, modifikasiDalam.m, dan uji_semantik.m di bagian bawah halaman memuat seluruh demo yang sudah teruji.