Python第十九课(封装)

Python第19课(封装)    >>>思维导图>>>中二青年

封装

什么是封装？

    就是将复杂的丑陋的,隐私的细节隐藏到内部,对外提供简单的使用接口

    对外隐藏内部实现细节,并提供访问的接口

什么时候应该封装？

    当有一些数据不希望外界可以直接修改时

    当有一些函数不希望给外界使用时

为什么需要封装 ？

    1.为了保证 关键数据的安全性

    2.对外部隐藏实现细节,隔离复杂度

语法

class Person:
    def __init__(self,id_number,name,age)
        self.__id_number = id_number
        self.name = name
        self.age = age
   
p = Person("1111111111111","jack",29)
p.id_number = "222"

被封装的内容的特点:

    1.外界不能直接访问

    2.内部依然可以使用

权限

学习了封装后就可以控制属性的权限

在python只要两种权限

    1.公开的.默认就是公开的

    2.私有的,只能由当前类自己使用

在外界访问私有的内容

    属性虽然被封装了,但是还是需要使用的,在外界如何访问

    通过定义方法类完成对私有属性的修改和访问

"""
这是一个下载器类,需要提供一个缓存大小这样的属性
缓存大小不能超过内存限制
"""
class Downloader:
    def __init__(self,filename,url,buffer_size):
        self.filename = filename
        self.url = url
        self.__buffer_size= buffer_size
    def start_download(self):
        if self.__buffer_size <= 1024*1024:
            print("开始下载....")
            print("当前缓冲器大小",self.__buffer_size)
        else:
            print("内存炸了! ")
    def set_buffer_size(self,size):
        #可以在方法中添加额外的逻辑
        if not type(size) == int:
            print("大哥 缓冲器必须是整型")
        else:
            print("缓冲区大小修改成功!")
            self.__buffer_size = size
    def get_buffer_size(self):
        return self.__buffer_size
d = Downloader("葫芦娃","http://www.baicu.com",1024*1024)
# 通过函数取修改内部封装的属性
d.set_buffer_size(1024*512)
# 通过函数访问内部封装的属性
print(d.get_buffer_size())
d.start_download()

这样一来我们可以在外界修改这个关键数据时,做一些限制

python实现封装的原理

就是在加载类的时候,把__替换成了 _类名__

python一般不会强制要求程序必须怎么怎么的

对外部隐藏内部的实现细节,并提供访问的接口

好处

    1.提高安全性

    2.隔离复杂度

语法:将要封装的属性或方法名称前加上双下划线

访问被隐藏的属性

    提供用于访问和修改的方法

使用property装饰器可以将一个方法伪装成普通顺属性,报纸属性之间调用方法一致

封装的实现原理 ,替换变量名称

property装饰器

通过方法来修改或访问属性,本身没什么问题,但是这给对象的使用者带来了麻烦.

使用必须知道哪些是普通属性,哪些是私有属性,需要使用不同的方式来调用他们

property装饰就是为了使得调用方式一致

有三个相关的装饰器

1.property   该装器用在获取属性的方法上 
2.@key.setter  该装器用在修改属性的方法上 
3.@key.deleter 该装器用在删除属性的方法上 
注意:key是被property装饰的方法的名称 也就是属性的名称 
内部会创建一个对象 变量名称就是函数名称  
所以在使用setter和deleter时 必须保证使用对象的名称取调用方法 
所以是 key.setter

案例

class A:
    def __init__(self,name,key):
        self.__name = name
        self.__key = key
    @property
    def key(self):
        return self.__key
    @key.setter
    def key(self,new_key):
        if new_key <= 100:
            self.__key = new_key
        else:
            print("key 必须小于等于100")
    
    @key.deleter
    def key(self):
        print("不允许删除该属性")
        del self.__key
        
a = A("jack",123)
print(a.key)
a.key = 321
print(a.key)

property 可以用来实现计算属性

    计算属性指的是:属性的值,不能直接获得,必须通过计算才能获取

    例如:正方形求面积

接口

接口是一组功能的集合,但是接口中仅包含功能的名字,不包含具体的实现代码

接口本质是一套协议标准,遵循这个标准的对象就能被调用

接口目的就是为了提高扩展性:

例如电脑提前指定制定一套USB接口协议,只要你遵循该协议,你的设备就可以被电脑使用,不需要关心到底是鼠标还是键盘

案例

class USB:
    def open(self):
        pass
    def close(self):
        pass
    def  read(self):
        pass
    def write(self):
        pass
class Mouse(USB):
    def open(self):
        print("鼠标开机.....")
    def close(self):
        print("鼠标关机了...")
    def read(self):
        print("获取了光标位置....")
    def write(self):
        print("鼠标不支持写入....")
def pc(usb_device):
    usb_device.open()
    usb_device.read()
    usb_device.write()
    usb_device.close()
m = Mouse()
# 将鼠标传给电脑
pc(m)
class KeyBoard(USB):
    def open(self):
        print("键盘开机.....")
    def close(self):
        print("键盘关机了...")
    def read(self):
        print("获取了按键字符....")
    def write(self):
        print("可以写入灯光颜色....")
# 来了一个键盘对象
k = KeyBoard()
pc(k)

在上述案例中,PC的代码一旦完成,后期无论什么样的设备 只要遵循了USB接口协议,都能够被电脑所调用

接口主要是方便了对象的使用者,降低使用者的 学习难度,只要学习一套使用方法,就可以以不变应万变

问题:

如果子类没有按照你的协议来设计,也没办法限制他,将导致代码无法运行

抽象类

指的是包含抽象方法(没有函数体的方法)的类,

作用:可以限制子类必须类中定义的抽象方法

最后:python一般不会限制你必须怎么写,作为一个优秀的程序员,就应该自觉遵守相关协议

所以有了鸭子类型这么一说:

如果这个对象长得像鸭子,走路像鸭子,那就他是鸭子

你只要保证你的类按照相关的协议类编写,也可以达到提高扩展性的目的

案例:

class Mouse:
    def open(self):
        print("鼠标开机.....")
    def close(self):
        print("鼠标关机了...")
    def read(self):
        print("获取了光标位置....")
    def write(self):
        print("鼠标不支持写入....")
def pc(usb_device):
    usb_device.open()
    usb_device.read()
    usb_device.write()
    usb_device.close()
m = Mouse()
# 将鼠标传给电脑
pc(m)
class KeyBoard:
    def open(self):
        print("键盘开机.....")
    def close(self):
        print("键盘关机了...")
        
    def read(self):
        print("获取了按键字符....")
        
    def write(self):
        print("可以写入灯光颜色....")
        
# 来了一个键盘对象
k = KeyBoard()
pc(k)
class UDisk:
    def open(self):
        print("U盘启动了...")
    def close(self):
        print("U盘关闭了...")
    def read(self):
        print("读出数据")
    def write(self):
        print("写入数据")
u = UDisk()
pc(u)

接口是一套协议规范,明确子类们应该具备哪些功能

抽象类是用于强制要求子类必须按照协议中规定的来实现

然而,python不推崇限制你的语法, 我们可以设计成鸭子类型,既让多个不同类对象具备相同的属性和方法

对于使用者而言,就可以以不变应万变,轻松的使用各种对象

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