rax学习（一）：第一个rax应用程序程序HelloWorld

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面向对象的三大特性是指：封装、继承和多态。

一 封装

1 封装的基本概念

• 不同定义——不管什么形式，封装的都是数据和方法，无论哪种层面的封装，都要对外界提供好访问你内部隐藏内容的接口。
  • 代码封装，其实就是隐藏实现功能的具体代码，仅留给用户使用的接口，就好像使用计算机，用户只需要使用键盘、鼠标就可以实现一些功能，而根本不需要知道其内部是如何工作的
  • 类的封装，即在设计类时，刻意地将一些属性和方法隐藏在类的内部，这样在使用此类时，将无法直接以“类对象.属性名”（或者“类对象.方法名(参数)”）的形式调用这些属性（或方法），而只能用未隐藏的类方法间接操作这些隐藏的属性和方法。
  • 模块，可以理解为是对代码更高级的封装，即把能够实现某一特定功能的代码编写在同一个 .py 文件中，并将其作为一个独立的模块，这样既可以方便其它程序或脚本导入并使用，同时还能有效避免函数名和变量名发生冲突。
• 一般意义上的封装：我们一般讲的封装都是指类的封装
• 注意：封装绝不是将类中所有的方法都隐藏起来，一定要留一些像键盘、鼠标这样可供外界使用的类方法。
• 原因：封装不是单纯意义的隐藏
  • 封装数据的主要原因是：保护隐私
  • 封装方法的主要原因是：隔离复杂度
• 两个层面：
  • 第一个层面的封装（什么都不用做）：创建类和对象会分别创建二者的名称空间，我们只能用类名.或者obj.的方式去访问里面的名字，这本身就是一种封装。
    • 注意：对于这一层面的封装（隐藏），类名.和实例名.就是访问隐藏属性的接口
  • 第二个层面的封装：类中把某些属性和方法隐藏起来(或者说定义成私有的)，只在类的内部使用、外部无法访问，或者留下少量接口（函数）供外部访问。

2 类封装的好处

• 可维护性：封装机制保证了类内部数据结构的完整性，因为使用类的用户无法直接看到类中的数据结构，只能使用类允许公开的数据，很好地避免了外部对内部数据的影响，提高了程序的可维护性。
• 复杂度：对一个类实现良好的封装，用户只能借助暴露出来的类方法来访问数据，我们只需要在这些暴露的方法中加入适当的控制逻辑，即可轻松实现用户对类中属性或方法的不合理操作。
• 代码可移植性：对类进行良好的封装，还可以提高代码的复用性。

3 具有封装特性的结构：

• 诸多容器，例如列表、元组、字符串、字典等，它们都是对数据的封装；
• 函数是对 Python 代码的封装；
• 类是对方法和属性的封装，也可以说是对函数和数据的封装。
• 模块是对代码更高级的封装，将代码封装成一个文件，方便其它程序或脚本导入使用。

4 python类如何进行封装

• 原理：Python 类中的变量和函数，不是公有的（类似 public 属性），就是私有的（类似 private），因此可通过设置类中变量和函数的该属性来实现类的封装
• 区别：
  • public：公有属性的类变量和类函数，在类的外部、类内部以及子类（后续讲继承特性时会做详细介绍）中，都可以正常访问；
  • private：私有属性的类变量和类函数，只能在本类内部使用，类的外部以及子类都无法使用。
• 方法：
  
  • 名称前没有下划线：默认这些python类中的变量和方法都是公有（public）的，可以通过类对象正常访问；
  • 名称以双下划线“__”开头：表示这些python类中的变量和方法都是私有（private）的，只能在类内部使用，在类外部不能通过类对象进行访问；
    • 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：
      • 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。
      • 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。
      • 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。
      • 注意：对于这一层面的封装（隐藏），我们需要在类中定义一个函数（接口函数）在它内部访问被隐藏的属性，然后外部就可以使用了。
    • 这种变形需要注意的问题是：
      • 这种机制也并没有真正意义上限制我们从外部直接访问属性，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，如a._A__N
      • 变形的过程只在类的定义是发生一次,在定义后的赋值操作，不会变形
  • 名称以单下划线“_”开头的类属性和类方法：通常将他们看作私有（private）的，但是它们可以通过类对象正常访问；
  • 名称前后分别以双下划线开头和结尾：这些类方法都是python内部定义的，用于python内部调用，我们自己定义类属性或者类方法时，禁止使用这种形式。

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