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。

 

与Java的对比

python
    pulic  共有的
    private  私有的

java完全面向对象的语言
    public 共有的
    protect 保护的
    private 私有的



# java中的对比
# public 公有的    在类的内部可以使用，子类可以使用，外部可以使用      python中所有正常的名字
# protect 保护的   在类的内部可以使用，子类可以使用，外部不可以使用    python中没有
# private 私有的   只能在类的内部使用，子类和外部都不可以使用         python中的__名字

 

 

私有的变量

 

#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

 

 

 

 私有的属性

 

# 私有的属性
 class B:
     def __init__(self,name):
         self.__name = name
     def func(self):
         print('in func : %s'%self.__name)
 b = B('alex')
 print(b._B__name)
 b.func()

 

 私有的方法

 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

 

#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

 

在类中，静态属性，方法，对象属性都可以变成私有的

 第一种情况

 

 报错后需要修改

class D:
    def __func(self):
            print("in func")

class E:
    def __init__(self):
        self._D__func()
e=E()

 第二种情况

 

D中的__init__是执行的_D__func(),的所以先从E中找,找不到,找D

 

# 私有的名字，在类内使用的时候，就是会变形成_该类名__方法名
# 以此为例 ：没有双下换线会先找E中的func
# 但是有了双下划线，会在调用这个名字的类D中直接找_D__func

 

注意:  变形只在类的内部发生

# class F:
#     pass
# F.__name = 'alex'  # 不是在创建私有属性
# print(F.__name)
# print(F.__dict__)
# 变形只在类的内部发生

 

 

 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

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

 

# 将一个方法伪装成一个属性
    # 并不会让你的代码有什么逻辑上的提高
    # 只是从调用者的角度上换了一种方式，使之看起来更合理

 

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

     @property
     def bmi(self):
         return self.__weight / self.__height ** 2

 print(Person.__dict__)
 p = Person('大表哥',92,1.85)
 print(p.__dict__)
 print(p.bmi)   # 对这个属性 只能看了

 被property装饰的bmi仍然是一个方法 存在Person.__dict__
 但对象的.__dict__中不会存储这个属性

 在一个类加载的过程中，会先加载这个中的名字，包括被property装饰的
 在实例化对象的时候，python解释器会先到类的空间里看看有没有这个被装饰的属性，
 如果有就不能再在自己对象的空间中创建这个属性了

 

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'

一个静态属性property本质就是实现了get，set，delete三种方法

 

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

 

实际使用

 

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

 

 

类方法classmethod

　　类方法 可以直接被类调用 不需要默认传对象参数 只需要传一个类参数就可以了

 

class Classmethod_Demo():
    role = 'dog'

    @classmethod
    def func(cls):
        print(cls.role)
Classmethod_Demo.func()

 

class Goods:
    __discount = 0.8
    def __init__(self,name,origin_price):
        self.name = name
        self.__price = origin_price

    @property
    def price(self):
        return self.__price * Goods.__discount

    @classmethod
    def change_discount(cls,new_discount):     # 类方法 可以直接被类调用 不需要默认传对象参数 只需要传一个类参数就可以了
        cls.__discount = new_discount

Goods.change_discount(1)  # 不依赖对象的方法 就应该定义成类方法 类方法可以任意的操作类中的静态变量
apple = Goods('apple',5)
banana = Goods('banana',8)
print(apple.price)
print(banana.price)

 

 

staticmethod

# 当一个方法要使用对象的属性时 就是用普通的方法

# 当一个方法要使用类中的静态属性时 就是用类方法

 

# 当一个方法要既不使用对象的属性也不使用类中的静态属性时，就可以使用staticmethod静态方法

 

class Staticmethod_Demo():
　　role = 'dog'

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

Staticmethod_Demo.func()

 

 

class Student:
    def __init__(self,name):pass

    @staticmethod
    def login(a):                   # login就是一个类中的静态方法 静态方法没有默认参数 就当成普通的函数使用即可
        user = input('user :')
        if user == 'alex':
            print('success')
        else:
            print('faild')

Student.login(1)