标签:from 卫生间 instance 特性 run 抽象 info 操作 参数
封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。
封装概念
封装就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。
隐藏属性 |
在python中用双下划线开头的方式将属性隐藏起来(设置成私有的)
其实这仅仅这是一种变形操作,类中所有双下划线开头的名称如__x都会自动变形成:_类名__x的形式。
class A: __x = 1 # _A__x = 1 def __init__(self, name): self.__name = name # self._A__name=‘egon‘ def __foo(self): # _A__foo print(‘%s foo run‘ % self.__name) def bar(self): self.__foo() # self._A__foo() print(‘from bar‘) # 无法找到类的属性和函数: # print(A.__x) # print(A.__foo) print(A.__dict__) # 可以查看到_A__foo;bar这两个函数 # 输出:{‘__module__‘: ‘__main__‘, ‘_A__x‘: 1, ‘__init__‘: <function A.__init__ at 0x101f211e0>, ‘_A__foo‘: <function A.__foo at 0x101f21378>, ‘bar‘: <function A.bar at 0x101f212f0>, ‘__dict__‘: <attribute ‘__dict__‘ of ‘A‘ objects>, ‘__weakref__‘: <attribute ‘__weakref__‘ of ‘A‘ objects>, ‘__doc__‘: None} a = A(‘egon‘) a._A__foo() # 通过这种方式可以访问类隐藏函数 # 输出:egon foo run a.bar() """ egon foo run from bar """
可以看到类的属性和函数在前面加‘__‘,在类定义阶段就发生了变形,变形后在外部就无法通过.__x或.__func来调用。
这种自动变形的特点
1、类中定义的__x只能在内部使用,如self.__x,引用的就是变形的结果。
2、这种变形其实正是针对外部的变形,在外部是无法通过__x这个名字访问到的。
3、在子类定义的__x不会覆盖在父类定义的__x,因为子类中变形成了:_子类名__x,而父类中变形成了:_父类名__x,即双下滑线开头的属性在继承给子类时,子类是无法覆盖的。
class Foo: def __func(self): # _Foo_func print(‘from foo‘) class Bar(Foo): def __func(self): # _Bar__func print(‘from bar‘) b = Bar() # b.func() # AttributeError:没有这个属性 b._Bar__func() # 输出:from bar
变形需要注意的问题
1、知道了类名和属性名就可以拼出名字:_类名__属性,然后就可以访问了
class B: __x = 1 def __init__(self, name): self.__name = name print(B._B__x) """ 1 """
2、变形的过程只在类的定义时发生一次,定义后的赋值操作,不会变形
>>> class A: ... def __init__(self): ... self.__X=10 ... >>> a=A() >>> a.__dict__ {‘_A__X‘: 10} >>> a.__Y=2131 >>> a.__dict__ {‘_A__X‘: 10, ‘__Y‘: 2131} # __Y没有变形
3、在继承中,父类如果不想让子类覆盖自己的方法,可以将方法定义为私有的
class A: def __foo(self): # _A__foo print(‘A foo‘) def bar(self): print(‘A.bar‘) self.__foo() # self._A__foo() class B(A): def __foo(self): # _B__foo print(‘B.foo‘) b = B() b.bar() """ A.bar A foo # 只在自己类找方法不去其他类查找,子类不覆盖父类方法 """
#正常情况 >>> class A: ... def fa(self): ... print(‘from A‘) ... def test(self): ... self.fa() ... >>> class B(A): ... def fa(self): ... print(‘from B‘) ... >>> b=B() >>> b.test() from B #把fa定义成私有的,即__fa >>> class A: ... def __fa(self): #在定义时就变形为_A__fa ... print(‘from A‘) ... def test(self): ... self.__fa() #只会与自己所在的类为准,即调用_A__fa ... >>> class B(A): ... def __fa(self): ... print(‘from B‘) ... >>> b=B() >>> b.test() from A
封装的意义 |
封装不是单纯意义的隐藏
一、封装数据属性
将数据隐藏起来这不是目的。隐藏起来然后对外提供操作该数据的接口,然后我们可以在接口附加上对该数据操作的限制,以此完成对数据属性操作的严格控制。
提示:在编程语言里,对外提供的接口(接口可理解为了一个入口),可以是函数,称为接口函数,这与接口的概念还不一样,接口代表一组接口函数的集合体。
class People: def __init__(self, name, age): self.__name = name self.__age = age def tell_info(self): print(‘Name:<%s> Age:<%s>‘ % (self.__name, self.__age)) def set_info(self, name, age): if not isinstance(name, str): print(‘名字必须是字符串类型‘) return if not isinstance(age, int): print(‘年龄必须是数字类型‘) return self.__name = name self.__age = age p = People(‘egon‘, 18) # p.tell_info() """ Name:<egon> Age:<18> # 封装数据,开放接口给外部访问 """ # p.set_info(‘Egon‘, 38) # 修改数据只能通过接口来完成,可以通过接口完成各种限制 # p.tell_info() """ Name:<Egon> Age:<38> """ # p.set_info(123, 38) """ 名字必须是字符串类型 """ p.set_info(‘egon‘, ‘38‘) p.tell_info() """ 年龄必须是数字类型 Name:<egon> Age:<18> """
二、封装方法
隔离复杂度。
class ATM: def __card(self): print(‘插卡‘) def __auth(self): print(‘输入取款金额‘) def __input(self): print(‘输入取款金额‘) def __print_bill(self): print(‘打印账单‘) def __take_money(self): print(‘取款‘) def withdraw(self): self.__card() self.__auth() self.__input() self.__print_bill() self.__take_money() a = ATM() a.withdraw() """ 插卡 输入取款金额 输入取款金额 打印账单 取款 """
由上例可以看到,取款是功能,而这个功能有很多功能组成:插卡、密码认证、输入金额、打印账单、取钱;对使用者来说,只需要知道取款这个功能即可,其余功能我们都可以隐藏起来,很明显这么做隔离了复杂度,同时也提升了安全性
封装和扩展性 |
封装在于明确区分内外,使得类实现者可以修改封装内的东西而不影响外部调用者的代码;而外部使用用者只知道一个接口(函数),只要接口(函数)名、参数不变,使用者的代码永远无需改变。
class Room: def __init__(self, name, owner, weight, length, height): self.name = name self.owner = owner self.__weight = weight self.__length = length self.__height = height def tell_area(self): return self.__weight * self.__length r = Room(‘卫生间‘, ‘alex‘, 10, 10, 10) print(r.tell_area()) # 不管是求面积还是体积,用户调用的方式不变
由上例可以看出,只要接口这个基础约定不变,就不用担心代码的改动。
#类的设计者 class Room: def __init__(self,name,owner,width,length,high): self.name=name self.owner=owner self.__width=width self.__length=length self.__high=high def tell_area(self): #对外提供的接口,隐藏了内部的实现细节,此时我们想求的是面积 return self.__width * self.__length #使用者 >>> r1=Room(‘卧室‘,‘egon‘,20,20,20) >>> r1.tell_area() #使用者调用接口tell_area #类的设计者,轻松的扩展了功能,而类的使用者完全不需要改变自己的代码 class Room: def __init__(self,name,owner,width,length,high): self.name=name self.owner=owner self.__width=width self.__length=length self.__high=high def tell_area(self): #对外提供的接口,隐藏内部实现,此时我们想求的是体积,内部逻辑变了,只需求修该下列一行就可以很简答的实现,而且外部调用感知不到,仍然使用该方法,但是功能已经变了 return self.__width * self.__length * self.__high #对于仍然在使用tell_area接口的人来说,根本无需改动自己的代码,就可以用上新功能 >>> r1.tell_area()
特性(property) |
property概念
property是一种特殊的属性,访问它时会执行一段功能(函数)然后返回值。
下面以计算BMI指数为例:(bmi是计算而来的,但很明显它听起来像是一个属性而非方法,如果我们将其做成一个属性,更便于理解)
BMI指数:(BMI是计算而来的,很明显它听起来像一个属性而非方法,如果我们将其作为一个属性,更便于理解)
成人的BMI数值:
过轻:低于18.5
正常:18.5-23.9
过重:24-27
肥胖:28-32
非常肥胖:高于32
体质指数(BMI)= 体重(KG)/ 身高^2(M)
EX:70KG / (1.75*1.75) = 22.86
方法一:普通解决办法
class People: def __init__(self, name, weight, height): self.name = name self.weight = weight self.height = height p = People(‘jack‘, 48, 1.65) p.bmi = p.weight / (p.height ** 2) print(p.bmi) """ 17.63085399449036 egon dragon 名字必须是字符串类型 dragon 不允许删除 """
方法二:添加函数改写
class People: def __init__(self, name, weight, height): self.name = name self.weight = weight self.height = height def bmi(self): print(‘===>‘) return self.weight / (self.height ** 2) p = People(‘SH‘, 53, 1.70) print(p.bmi()) # bmi是一个名词,却使用bmi(),容易误解为一个动作
方法三:添加property装饰器
class People: def __init__(self, name, weight, height): self.name = name self.weight = weight self.height = height @property # 应用场景:有一个值是通过计算得来的,首选定义方法,运用property让使用者感知不到 def bmi(self): print(‘===>‘) return self.weight / (self.height ** 2) # 必须有返回值 p = People(‘SH‘, 53, 1.70) print(p.bmi) # 使用者像访问数据属性一样访问bmi,方法被伪装 """ ===> 18.339100346020764 """ p.height = 1.82 print(p.bmi) """ ===> 16.000483033450067 """ p.bmi = 333 # 报错,看起来像数据属性,其实还是一个方法,不能赋值
property好处
将一个类的函数定义成特性以后,对象再去使用的时候obj.name,根本无法察觉自己的name是执行了一个函数然后计算出来的,这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则。总结来说:把一些计算得到的属性伪装得像数据属性一样被用户访问。
property其他用法(set\get\delete方法) |
在C++里一般会将所有的所有的数据都设置为私有的,然后提供set和get方法(接口)。Python中通过property来实现这个功能:
class People: def __init__(self, name): self.__name = name def get_name(self): return self.__name p = People(‘egon‘) print(p.get_name()) # 输出:egon
在上面的代码中,People的name属性被封装,不能直接访问,因此给类添加了一个get_name()方法来查看内部已经封装的属性。
但是这种这种情况下,用户的属性调用方式发生了改变。可以通过@property解决该问题。
class People: def __init__(self, name): self.__name = name @property def name(self): return self.__name p = People(‘egon‘) print(p.name) # 输出:egon
调用方式已经和普通属性相同,但是在上面bmi的代码中可以看到,这种情况下是不能对隐藏属性赋值的。要实现赋值,需要运用@name.setter装饰器(name被property装饰后才可用)进行如下修改:
class People: def __init__(self, name): self.__name = name @property def name(self): # print(‘getter‘) return self.__name @name.setter def name(self, val): # print(‘setter‘, val) if not isinstance(val, str): print(‘名字必须是字符串类型‘) return self.__name=val @name.deleter def name(self): # print(‘deleter‘) print(‘不允许删除‘) p = People(‘egon‘) print(p.name) # 输出:egon p.name = ‘dragon‘ print(p.name) # 输出:dragon # name修改成功 p.name = 123 # 输出:名字必须是字符串类型(报错) print(p.name) # 输出:dragon del p.name # 输出:不允许删除(报错)
如代码所示,实现了name属性的修改和删除,@name.deleter和@name.setter都是基于name被@property装饰才可用的。
标签:from 卫生间 instance 特性 run 抽象 info 操作 参数
原文地址:https://www.cnblogs.com/xiugeng/p/8932429.html