面向对象封装

封装

 

【封装】

 

         隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。

 

【好处】 

 

1. 将变化隔离； 

 

2. 便于使用；

 

3. 提高复用性； 

 

4. 提高安全性；

 

【封装原则】

 

      1. 将不需要对外提供的内容都隐藏起来；

 

      2. 把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。

 

扩展

 

object #所有类的基类

print(type(list)) #<class 'type'> 元类 所有类的类型

from abc import ABCMeta
class A(metaclass=ABCMeta):
    pass
print(type(A))  #<class 'abc.ABCMeta'>

 

拾遗

from collections import namedtuple
Point = namedtuple('point',['x','y'])
t1 = Point(1,2)
print(t1.x)
print(t1.y)
#没有方法并且属性不会发生变化的类
    #定义简单
    #不能改变

 

 

 

 

私有属性和私有方法

 

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）

 

class Teacher:
    __identifier = 'Teacher'   #私有静态属性
    def __init__(self,name,pwd):
        self.name = name
        self.__pwd = pwd     #私有属性

    def __p(self):          #私有方法
        return hash(self.__pwd)

    def login(self,password):
        #self.__pwd == password
        return hash(password) == self.__p()
# print(Teacher._Teacher__identifier) 
alex = Teacher('alex','3714')
ret = alex.login('3714')
print(ret)  #True

print(alex._Teacher__pwd)   #3714
print(alex.__dict__)    #{'name': 'alex', '_Teacher__pwd': '3714'}

 

 

 

 

原理

 

#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:
    __N=0 #类的数据属性就应该是共享的,但是语法上是可以把类的数据属性设置成私有的如__N,会变形为_A__N
    def __init__(self):
        self.__X=10 #变形为self._A__X
    def __foo(self): #变形为_A__foo
        print('from A')
    def bar(self):
        self.__foo() #只有在类内部才可以通过__foo的形式访问到.

#A._A__N是可以访问到的，即这种操作并不是严格意义上的限制外部访问，仅仅只是一种语法意义上的变形

 

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。

 

这种变形需要注意的问题是：

1.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

2.变形的过程只在类的内部生效,在定义后的赋值操作，不会变形

 

 

私有方法

 

1.有一些方法的返回值只是用来作为中间结果
2.父类的方法不希望子类继承

class Foo:
    def __jinghong_sb(self):     #_Foo__jinghong_sb
        print('Foo')

class Son(Foo):
    # def __jinghong_sb(self):
    #     print('Son')

    def func(self):
        self.__jinghong_sb()     #_Son__jinghong_sb

son = Son()
son.func()      #报错  AttributeError: 'Son' object has no attribute '_Son__jinghong_sb'

 

#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

 

 

私有属性 


实例一:

class Person:
    def __init__(self,name,height,weight):
        self.name = name
        self.__height = height  #将身高属性隐藏
        self.__weight = weight  #将体重属性隐藏

    def get_bmi(self):  #计算BMI
        return self.__weight / (self.__height*self.__height)

    def change_weight(self,new_weight): #如果想要在外部修改私有属性,则在外部调用类方法,在类方法内修改私有属性
        if new_weight > 20:
            self.__weight = new_weight
        else:
            print('体重过轻')
jinghong = Person('景弘',1.81,94)
print(jinghong.get_bmi())
jinghong.change_weight(98)
print(jinghong.get_bmi())

 

实例二:

#房屋 ：
#  业主 长 宽
#  面积
class Host:
    def __init__(self,owner,length,width):
        self.owner = owner
        self.__length = length
        self.__width = width

    def area(self):
        return self.__length * self.__width

guo = Host('郭磊',2,1)
print(guo.area())

 

封装与扩展性

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。这就提供一个良好的合作基础——或者说，只要接口这个基础约定不变，则代码改变不足为虑。

#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()

 

@property

为什么要用property

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

ps：面向对象的封装有三种方式:
【public】
这种其实就是不封装,是对外公开的
【protected】
这种封装方式对外不公开,但对朋友(friend)或者子类(形象的说法是“儿子”,但我不知道为什么大家 不说“女儿”,就像“parent”本来是“父母”的意思,但中文都是叫“父类”)公开
【private】
这种封装对谁都不公开

 

 

python并没有在语法上把它们三个内建到自己的class机制中，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）去设置和获取，在python中通过property方法可以实现

class Foo:
    def __init__(self,val):
        self.__NAME=val #将所有的数据属性都隐藏起来

    @property
    def name(self):
        return self.__NAME #obj.name访问的是self.__NAME(这也是真实值的存放位置)

    @name.setter
    def name(self,value):
        if not isinstance(value,str):  #在设定值之前进行类型检查
            raise TypeError('%s must be str' %value)
        self.__NAME=value #通过类型检查后,将值value存放到真实的位置self.__NAME

    @name.deleter
    def name(self):
        raise TypeError('Can not delete')

f=Foo('egon')
print(f.name)
# f.name=10 #抛出异常'TypeError: 10 must be str'
del f.name #抛出异常'TypeError: Can not delete'

 

将类方法伪装成一个对象属性,在外部可直接 对象名.方法名 调用
一个静态属性property本质就是实现了get，set，delete三种方法

class Person:
    def __init__(self,name,height,weight):
        self.name = name
        self.__height = height
        self.__weight = weight

    @property
    def bmi(self):
        return self.__weight / (self.__height*self.__height)

jinghong = Person('景弘',1.8,94)
print(jinghong.name,jinghong.bmi)

 

 示例一

class Shop:
    discount = 0.75
    def __init__(self,name,price):
        self.name = name
        self.__price = price
    @property          #!!!
    def price(self):
        return self.__price * Shop.discount
    @price.setter       #!
    def price(self,new_price):
        self.__price = new_price

apple = Shop('apple',5)
print(apple.price)  #直接对象名.方法名  不需要加括号  #3.75
print(apple.__dict__)   #{'name': 'apple', '_Shop__price': 5}
apple.price = 6 #当做属性一样修改
print(apple.__dict__)   #{'name': 'apple', '_Shop__price': 6}
print(apple.price)  #4.5

 

 

示例二:

class Foo:
    @property
    def AAA(self):
        print('get的时候运行我啊')

    @AAA.setter
    def AAA(self,value):
        print('set的时候运行我啊')

    @AAA.deleter
    def AAA(self):
        print('delete的时候运行我啊')

#只有在属性AAA定义property后才能定义AAA.setter,AAA.deleter
f1=Foo()
f1.AAA
f1.AAA='aaa'
del f1.AAA

 

class Foo:
    def get_AAA(self):
        print('get的时候运行我啊')

    def set_AAA(self,value):
        print('set的时候运行我啊')

    def delete_AAA(self):
        print('delete的时候运行我啊')
    AAA=property(get_AAA,set_AAA,delete_AAA) #内置property三个参数与get,set,delete一一对应

f1=Foo()
f1.AAA
f1.AAA='aaa'
del f1.AAA

 

 

实例三

class Goods:

    def __init__(self):
        # 原价
        self.original_price = 100
        # 折扣
        self.discount = 0.8

    @property
    def price(self):
        # 实际价格 = 原价 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price

    @price.setter
    def price(self, value):
        self.original_price = value

    @price.deleter
    def price(self):
        del self.original_price


obj = Goods()
obj.price         # 获取商品价格
obj.price = 200   # 修改商品原价
print(obj.price)
del obj.price     # 删除商品原价

 

 

 

 

calssmethod

#类方法：必须传一个类，方法不需要使用对象的属性，但可以使用类的属性

 

 

class Classmethod_Demo():
    role = 'dog'

    @classmethod
    def func(cls):  #参数规定是cls,是一个类
        print(cls.role)


Classmethod_Demo.func()

 

 

 

staticmethod

 

 

 # 不能将函数独立的放在类外面 完全使用面向对象编程的时候
# 并且这个函数完全不需要依赖对象的属性和类的属性
# 就可以用staticmethod装饰这个函数

class Staticmethod_Demo():
    role = 'dog'

    @staticmethod　#静态方法
    def func():
        print("当普通方法用")

Staticmethod_Demo.func()

 

 

 

总结:

 #静态方法 ：没有必须传的参数 方法不需要用对象的属性和类的属性
#类方法：必须传一个类，方法不需要使用对象的属性，但可以使用类的属性
#普通方法 ：必须传一个对象 可以使用对象的属性和类的属性