封装、property、多态、反射
面向对象三大特性之一：封装
含义
将类中的某些名字'隐藏'起来，不让外界直接调用
隐藏的目的是为了提供专门的通道去访问，在通道内可以添加额外的功能
代码展示
class Student(object): school = '清华大学' __label = '逆来顺受' # 由于python崇尚自由，所以并没有真正的隐藏，而是自动转换成了特定的语法 def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age def choose_course(self): print('%s正在选课'%self.name) stu1 = Student('jason', 18) print(stu1.school) # 清华大学 print(stu1.name) # jason print(stu1.age) # 18 print(stu1.__label) # 报错 print(Student.__dict__) # 结果里面发现'_Student__label': '逆来顺受' print(Student._Student__label) # 逆来顺受 print(stu1._Student__label) # 逆来顺受
封装方式
__变量名
封装的功能只在类定义阶段才能生效
开设访问通道（接口）
我们虽然指定了封装的内部变形语法，但是也不能直接去访问，需要通过特定的通道(接口)去访问
class Student(object): __school = '清华大学' def __init__(self, name, age): self.__name = name self.__age = age # 专门开设一个访问学生数据的通道(接口) def check_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 set_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('zhou', 18) stu1.check_info() stu1.set_info('shunNB',28) stu1.check_info() stu1.set_info('','haha') # 用户名不能为空
总结
将数据隐藏起来就限制了类外部对数据的直接操作，然后类内应该提供相应的接口来允许类外部间接地操作数据，接口之上可以附加额外的逻辑来对数据的操作进行严格地控制
封装的目的
目的的是为了隔离复杂度，例如ATM程序的取款功能，该功能有很多其他功能组成，比如插卡、身份认证、输入金额、打印小票、取钱等，而对使用者来说，只需要开发取款这个功能接口即可，其余功能我们都可以隐藏起来
property伪装方法
含义
property就是将方法伪装成数据
实际应用
有时候很多数据需要经过计算才可以获得，但是这些数据给我们的感觉应该属于数据而不是功能
体质指数（BMI）= 体重（kg）÷ 身高^2（m）
BMI指数>>>：应该属于人的数据而不是人的功能
class Person(object): def __init__(self, name, height, weight): self.name = name self.height = height self.weight = weight @property def BMI(self): # print('%s的BMI指数是:%s' % (self.name, self.weight / (self.height ** 2))) return '%s的BMI指数是:%s' % (self.__name, self.weight / (self.height ** 2))
p1 = Person('zhou', 1.83, 77) # p1.BMI() # 22.9 print(p1.BMI) # 22.9
面向对象三大特性之一：多态
多态：一种事物的多种形态
多态性
class Animal(object): def speak(self): pass class Cat(Animal): def speak(self): print('喵喵喵') class Dog(Animal): def speak(self): print('汪汪汪') class Pig(Animal): def speak(self): print('哼哼哼')
上述场景下，虽然体现了事物的多态性，但是并没有完整的体现出来
因为现在不同的形态去叫，需要调用不同的方法，不够一致
只要你是动物，那么你想要说话，就应该调用一个相同的方法spaek，这样便于管理
c1 = Cat() d1 = Dog() p1 = Pig() c1.speak() d1.speak() p1.speak()
多态性的优点
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()
面向对象的多态性也需要python程序员自己去遵守
虽然python推崇的是自由，但是也提供了强制性的措施来实现多态性
强制性的措施实现多态性
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): # 必须是talk 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
鸭子类型
在Linux系统中，一切皆文件
内存可以存取数据，硬盘可以存取数据
class Memory(object): def read(self): pass def write(self): pass class Disk(object): def read(self): pass def write(self): pass
得到内存或者硬盘对象之后 只要想读取数据就调用read，想写入数据就调用write，不需要考虑具体的对象是谁
反射
含义
专业解释
指程序可以访问、检测和修改本身状态或者行为的一种能力
大白话
其实就是通过字符串来操作对象的数据和功能
反射方法
- hasattr()：判断对象是否含有字符串对应的数据或者功能
- getattr()：根据字符串获取对应的变量名或者函数名
- setattr()：根据字符串给对象设置键值对（名称空间中的名字）
- delattr()：根据字符串删除对象对应的键值对（名称空间中的名字）
代码展示
编写一个小程序，判断Student名称空间中是否含有用户指定的名字，如果有则取出展示
class Student(object):
school = '清华大学'
def get(self):
pass
guess_name = input('请输入你想要查找的名字>>>:').strip() # 不使用反射不太容易实现 print(hasattr(Student, 'school')) # True print(hasattr(Student, 'get')) # True print(hasattr(Student, 'post')) # False print(getattr(Student, 'school')) # 清华大学 print(getattr(Student, 'get')) # <function Student.get at 0x10527a8c8> guess_name = input('请输入你想要查找的名字>>>:').strip() if hasattr(Student, guess_name): target_name = getattr(Student, guess_name) if callable(target_name): print('类中有一个功能名字是%s'%guess_name,target_name) else: print('类中有一个数据名字是%s'%guess_name,target_name) else: print('类中没有该名字') setattr(Student,'level','贵族学校') print(Student.__dict__)
以后只要在业务中看到关键字：对象 和 字符串(用户输入、自定义、指定) 那么肯定用反射
反射实际案例
自定义大小写
import settings dir(settings) # 获取对象中所有可以使用的名字 for name in dir(settings): if name.isupper(): print(name) print(getattr(settings, 'NAME'))
利用反射获取配置文件中的配置信息
class FtpServer: def serve_forever(self): while True: inp=input('input your cmd>>: ').strip() cmd,file=inp.split() if hasattr(self,cmd): # 根据用户输入的cmd，判断对象self有无对应的方法属性 func=getattr(self,cmd) # 根据字符串cmd，获取对象self对应的方法属性 func(file) def get(self,file): print('Downloading %s...' %file) def put(self,file): print('Uploading %s...' %file) obj = FtpServer() obj.serve_forever()
利用面向对象编写系统终端功能
class WinCmd(object):
def ls(self):
print('')
def dir(self):
print('windows系统正在执行dir命令')
def cd(self):
print('windows系统正在执行cd命令')
class LinuxCmd(object):
def ls(self):
print('Linux系统正在执行ls命令')
def dir(self):
print('Linux系统正在执行dir命令')
def cd(self):
print('Linux系统正在执行cd命令')
obj = WinCmd()
obj1 = LinuxCmd()
反射提供了一种不需要考虑代码的前提下，操作数据和功能
def run(obj):
while True:
cmd = input('请输入您的指令>>>:')
if hasattr(obj, cmd):
func_name = getattr(obj, cmd)
func_name()
else:
print('cmd command not found')
run(obj1)
run(obj)
