封装和多态
封装和多态
多态
多态是一类事物的多种形态。一个抽象类有多个子类，因而多态的概念依赖于继承。
比如，动物类，人和猪都是自己的形态，但是他们都是动物。序列类型有多种形态：字符串，列表，元组。
#多态：同一种事物的多种形态，动物分为人类，猪类（在定义角度） class Animal: def run(self): raise AttributeError('子类必须实现这个方法') class People(Animal): def run(self): print('人正在走') class Pig(Animal): def run(self): print('pig is walking') class Dog(Animal): def run(self): print('dog is running') peo1=People() pig1=Pig() d1=Dog() peo1.run() pig1.run() d1.run()
多态性：
#####多态性：一种调用方式，不同的执行效果（多态性） def func(obj): obj.run() func(peo1) func(pig1) func(d1) peo1.run() pig1.run() #####多态性依赖于： ##### 1.继承 ##### 2. #####多态性：定义统一的接口，可以传入不同类型的值，但是调用的逻辑都一样，执行的结果却不一样 def func(obj): #obj这个参数没有类型限制，可以传入不同类型的值 obj.run() #调用的逻辑都一样，执行的结果却不一样 func(peo1) func(pig1) func(d1)
封装
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
封装分为两个层面，但无论哪种层面的封装，都是要对外界提供好访问你内部隐藏内容的接口（接口可以理解为入口，有了这个入口，使用者无需且不能够直接访问到内部隐藏的细节，只能走接口，并且我们可以在接口的实现上附加更多的处理逻辑，从而严格控制使用者的访问）
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。
在python中用双下划线的方式实现隐藏属性（设置成私有的）。
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。
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，因为子类变形成了：__子类名__X，而父类中变形成了：__父类名__x，即双下划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。
变形需要注意的问题：
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定义是发生一次，在定义后的赋值操作，不会变形。
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。
封装的特性：
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。
被property装饰的属性，会优于对象的属性被使用，而被property装饰的属性，分为三种，有property、函数.setter、函数.deleter。
import math class Circle: def __init__(self,radius): self.radius = radius #圆的半径 @property #area = property(area) def area(self): """ 计算面积 :return: """ return math.pi * self.radius**2 @property #perimeter = property(perimeter) def perimeter(self): """ 计算周长 :return: """ return 2*math.pi * self.radius c = Circle(7) print(c.radius) # print(c.area()) # print(c.perimeter() ) ####可以像访问数据属性一样去访问area，会接触一个函数的执行，动态计算一个值。 ###加了property装饰器的方法，可以不加括号运行，将函数变成了属性 print(c.area) #加了装饰器property的area方法，可直接运行 print(c.perimeter) #加了装饰器property的area方法，可直接运行
使用property的好处：
1、将一个类的函数定义成特性之后，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。
2、就是封装。
class Peopel(object): def __init__(self,name,age,height,weight): self.name = name self.age = age self.height = height self.weight = weight @property def bodyindex(self): return self.weight / (self.height**2) p1 = Peopel("george",29,1.75,98) # print(p1.bodyindex()) p1.weight = 70 print(p1.bodyindex)
class Peopel(object): def __init__(self,name,sex): self.__Name = name self.__Sex = sex @property def tell_name(self): return self.__Name @property def sex(self): return self.__Sex @sex.setter #这个sex是被property修饰的sex函数名结果，只要它被property修饰完，它就可以调用下面的.setter方法 def sex(self,value): print(self,value) if isinstance(value,str): self.__Sex = value else: raise TypeError("性别必须是字符串类型") @sex.deleter def sex(self): del self.__Sex #删掉的就是 p1.__Sex，del p1.__Sex p1 = Peopel("george","male") # print(p1._Peopel__Name) # print(p1.tell_name()) print(p1.tell_name) print(p1.sex) # p1.tell_name = "wang" #报错，因为tell_name实质上不是一个属性，而是函数，不能这样去改值。名字真实存放的位置在self.__Name里。 p1.sex = "female" # p1.sex = 1 # print(p1.sex) del p1.sex
staticmethod：静态方法，位于类定义的命名空间中，不会对任何实例类型进行操作，python为我们内置了函数staticmethod来把类中的函数定义成静态方法。
staticmethod的使用，正常的类中的函数方法也加上self参数，而加了@staticmethod方法的函数，可以不用加参数，也可以使用，不用加self，是给类自己用的方法。
class Foo： def spam(x,y,z): #类中的一个函数，千万不要懵逼，self和x啥的没有不同，都是参数名。 print(x,y,z) spam = staticmethod(spam) #把spam函数做成静态方法。
基于之前的装饰器的知识，@staticmethod 等同于spam = staticmethod(spam)，于是
class Foo: @staticmethod #装饰器 def spam(x,y,z) print(x,y,z)
使用演示：
print(type(Foo.spam)) #类型本质就是函数 Foo.spam(1,2,3) #调用函数应该有几个参数就传几个参数 f1 = Foo() f1.spam(3,3,3) #实例也可以使用，但通常静态方法都是给类用的，实例在使用时丧失了自动传值的机制。
应用场景：编写类时需要采用很多不同的方式来创建实例，而我们只有一个__init__函数，此时静态方法就派上用场了。
import time class Date: def __init__(self,year,month,day): self.year=year self.month=month self.day=day # # def test(): # print('from test') # @staticmethod def now(): #用Date.now()的形式去产生实例,该实例用的是当前时间 t=time.localtime() #获取结构化的时间格式 obj=Date(t.tm_year,t.tm_mon,t.tm_mday) #新建实例并且返回 return obj @staticmethod def tomorrow():#用Date.tomorrow()的形式去产生实例,该实例用的是明天的时间 t=time.localtime(time.time()+86400) return Date(t.tm_year,t.tm_mon,t.tm_mday) d1=Date(2017,1,13) #自己定义时间 d2=Date.now() #采用当期时间 d3=Date.tomorrow() #采用明天的时间 # # Date.test() # print(d1.test) # d1.test() print(d1.year,d1.month,d1.day)
print(d2.year,d2.month,d2.day)
print(d3.year,d3.month,d3.day)
classmethod：把一个方法绑定给类：类.绑定到类的方法()，会把类本身当做第一个参数自动传给绑定到类的方法。
class Foo: def bar(self): pass @classmethod #把一个方法绑定给类：类.绑定到类的方法(),会把类本身当做第一个参数自动传给绑定到类的方法 def test(cls,x): print(cls,x) #拿掉一个类的内存地址后，就可以实例化或者引用类的属性了 print(Foo.bar) print(Foo.test) Foo.test(123123) f=Foo() print(f.bar) print(f.test) print(Foo.test) f.test(1111)
import time class Date: def __init__(self,year,month,day): self.year=year self.month=month self.day=day # def test(): # print('from test') @classmethod def now(cls): #用Date.now()的形式去产生实例,该实例用的是当前时间 print(cls) t=time.localtime() #获取结构化的时间格式 obj=cls(t.tm_year,t.tm_mon,t.tm_mday) #新建实例并且返回 return obj @classmethod def tomorrow(cls):#用Date.tomorrow()的形式去产生实例,该实例用的是明天的时间 t=time.localtime(time.time()+86400) return cls(t.tm_year,t.tm_mon,t.tm_mday) class EuroDate(Date): def __str__(self): return 'year:%s,month:%s,day:%s' %(self.year,self.month,self.day) # e1=EuroDate.now() #这个e1是由Date产生的。 # print(e1) e1=EuroDate(1,1,1) print(e1)
__str__的用法：
#__str__定义在类内部，必须返回一个字符串类型， #什么时候会出发它的执行呢？打印由这个类产生的对象时，会触发执行 class People: def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def __str__(self): return '<name:%s,age:%s>' %(self.name,self.age) p1=People('egon',18) print(p1) str(p1) #----->p1.__str__()
总结：
在类内部定义的函数无非三种用途：
一、绑定到对象的方法：
只要是在类内部定义的，并且没有被任何装饰器修饰过的方法，都是绑定对象的。
class Foo: def test(self): #绑定到对象的方法 pass def test1(): #也是绑定到对象的方法，只是对象.test1()，会把对象本身自动传给test1，因test1没有参数，所以会抛出异常。 pass
绑定到对象，指的是：就给对象去用。
使用方法：对象.对象的绑定方法()，不用为self传值。
特性：调用时会把对象本身当做第一个参数传给对象的绑定方法。
二、绑定到类的方法：classmethod
在类内部定义的，并且被装饰器@classmethod修饰过的方法，都是绑定到类的
class Foo: def test(self): #绑定到对象的方法 pass def test1(): #也是绑定到对象的方法，只是对象.test1()，会把对象本身自动传给test1，因test1没有参数，所以会抛出异常。 pass
绑定到对象，指的是：就给对象去用。
使用方法：对象.对象的绑定方法()。
特性：调用时会把对象本身当做第一个参数传给对象的绑定方法。
三、解除绑定的方法：staticmethod
即不与类绑定，也不与对象绑定，不与任何事物绑定。
绑定的特性：自动传值（绑定到类的就是自动传类，绑定到对象的就自动传对象）
解除绑定的特性：不管是类还是对象来调用，都是没有自动传值这么一说了。
所以说staticmethod就是相当于一个普通的工具包。
class Foo: def test1(self)： pass def test2(): pass @classmethod def test3(cls): pass @classmethod def test4(): pass @staticmethod def test5(): pass #test1与test2都是绑定到对象方法：调用时就是操作对象本身。 #test3与test4都是绑定到类的方法：调用时就是操作类本身。 #test5是不与任何事物绑定的：就是一个工具包，谁来都可以用，没说专门操作谁这么一说。
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