封装
封装之如何实现隐藏
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 # 这种隐藏是一种变形操作,在类定义阶段改成 _A__x def __init__(self,name): # 在类定义阶段不会执行它的代码,但会检测它的语法 self.__name = name # 所以这一行代码在类定义阶段已经被翻译成self._A__name = name def __foo(self): # 类定义阶段会加载这个,立马把函数名改成_A__foo(self) print("run foo") def bar(self): # 类定义阶段不会执行bar的代码,但会检测它的语法 self.__foo() # 一检测它的语法这行就已经变成_A__foo() # 在类内部可以直接使用obj.__AttrName print("from bar") a = A("egon") #a.__foo() # 在类外部直接调用明显不可以 #a.__x a.bar()
这种自动变形的特点:
- 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。
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
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
封装的意义
第一点、封装数据,封装数据属性到底是干什么的:明确的区分内外,控制外部对隐藏属性的操作行为
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。
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): # isinstance谁是谁的对象的意思,用户传的name是不是str print("名字必须是字符串类型") return if not isinstance(age,int): print("年龄必须是整数类型") self.__name = name self.__age = age
第二点、封装方法的目的:隔离复杂度
#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 class ATM: def __card(self): print('插卡') def __auth(self): print('用户认证') 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()
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()