python面向对象封装与多态
面向对象之封装
含义
将类中的某些名字按照特殊的书写方式"隐藏"起来，不让外界直接调用，目的是为了不然外界可以直接修改类中的名字，而是提供专门的通道去访问，在通道内可以添加额外的功能。
实现
在类中可以使用双下划线开头(__)的命名方式来实现封装效果。
class A:
# 使用双下划线开头
__name = 'from A'
print(A.__name) # 报错，显示找不到"__name"
类中的名字进行封装后就无法直接调用了，实际上，"__name"被变形成了"_A__name"，就是"__名称"变成了"_类名__名称"。
我们可以调用__dict__查看类中的名称空间
print(A.__dict__)
结果
{'__module__': '__main__', '_A__name': 'from A', '__dict__': <attribute '__dict__' of 'A' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'A' objects>, '__doc__': None}
类A中的名称空间多了一个'_A__name': 'from A'键值对，这个就是封装的结果，我们可以直接用A._A__name的方式获取到类中__name的值，但并不推荐这样使用。
一般情况下，我们封装的目的就是为了不让外界直接可以获取或者修改名称的值，而是提供一个接口(函数)让外界去获取或者修改值。
class A:
# 封装
__name = 'from A'
# 提供接口
def get(self):
return self.__name
obj = A()
print(obj.get()) # 输出：from A
实际应用
class Student:
def __init__(self, name, age):
self.__name = name
self.__age = age
# 访问学生数据的通道(接口)
def get_info(self):
print("学生姓名:%s 学生年龄:%s" % (self.__name, self.__age))
# 专门开设一个修改学生数据的通道(接口)
def change_info(self, name, age):
if len(name) == 0:
print('用户名不能为空')
return
if not isinstance(age, int):
print('年龄必须是数字')
return
self.__name = name
self.__age = age
stu1 = Student('tom', 18)
stu1.get_info() # 输出：学生姓名:tom 学生年龄:18
stu1.change_info('jason', 28)
stu1.get_info() # 输出：学生姓名:jason 学生年龄:28
stu1.change_info('', 'haha') # 输出：用户名不能为空
@property
@property的作用就是可以将方法伪装成数据，比如一个方法需要加上括号才可以调用，但是加了@property后不用加括号就调用了。
class A:
def __init__(self, name):
self.name = name
@property
def get_name(self):
return self.name
obj = A('tom')
print('name = %s' % obj.get_name) # 输出：name = tom
面向对象之多态
含义
多态指的是一类事物有多种形态，比如动物有多种形态：猫、狗、猪，水有多种形态：固态、液态、气态。
代码展示
# 动物类
class Animal:
def speak(self):
pass
# 动物之一：猫
class Cat(Animal):
def speak(self):
print('喵喵喵')
# 动物之一：狗
class Dog(Animal):
def speak(self):
print('汪汪汪')
# 动物之一：猪
class Pig(Animal):
def speak(self):
print('哼哼哼')
# 实例化
cat = Cat()
dog = Dog()
pig = Pig()
#
cat.speak()
dog.speak()
pig.speak()
以上代码体现的就是面向对象的多态特性，狗、猫、猪都是属于动物，那么它们就应该有一个共同的speak方法。
此外，我们还可以在定义一个函数让它更加灵活。
def speak(animal):
animal.speak()
speak(cat)
speak(dog)
speak(pig)
其实在很早之前我们就已经接触过面向对象的多态性了，比如str、list、dict数据类型都有一个共同的方法len。
# 多态性
s1 = 'hello world'
l1 = [1, 2, 3, 4]
d1 = {'name': 'jason', 'pwd': 123}
print(len(s1))
print(len(l1))
print(len(d1))
多态性的好处在于增强了程序的灵活性和可扩展性，比如通过继承Animal类创建了一个新的类，实例化得到的对象obj，可以使用相同的方式使用obj.speak()。
强制多态
python在面向对象中提供了强制性的措施来实现多态性，但不推荐使用。
强制多态需要导入abc模块。
import abc
# 指定metaclass属性将类设置为抽象类，抽象类本身只是用来约束子类的，不能被实例化
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):
@abc.abstractmethod # 该装饰器限制子类必须定义有一个名为talk的方法
def talk(self): # 抽象方法中无需实现具体的功能
pass
class Person(Animal): # 但凡继承Animal的子类都必须遵循Animal规定的标准
def talk(self):
pass
p1=Person() # 若子类中没有一个名为talk的方法则会抛出异常TypeError，无法实例化
多态衍生
由多态性衍生出一个鸭子类型理论：只要你看着像鸭子，走路像鸭子，说话像鸭子，那么你就是鸭子！
class Txt: #Txt类有两个与文件类型同名的方法，即read和write
def read(self):
pass
def write(self):
pass
class Disk: #Disk类也有两个与文件类型同名的方法：read和write
def read(self):
pass
def write(self):
pass
这两个类看起来都像文件，因而就可以当文件一样去用，然而它们并没有直接的关系，但它们属于鸭子类型。
