OOP的三大特征之封装(****),类属性装饰器以及封装原理,abc模块的使用,抽象类
封装:
什么是封装?
- 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
为什么要封装?
- 两个目的:
- 2.对外隐藏实现细节,隔离复杂度
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
如何使用(语法):
# 封装的基本使用 class Person:
def __init__(self,id_number,name,age): self.__id_number = id_number self.name = name self.age = age
def show_id(self): print(self.__id_number)
p = Person('111111','jack',20) p.id_number = '222222' print(p.__id_number) # 222222
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:
定义:
- 学习了封装后就可以控制属性的权限
在python只有两种权限:
- 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
- 在外界可以通过定义方法类完成对私有属性的修改和访问
# 封装方法 class PC: def __init__(self,price,kind,color): self.price = price self.kind = kind self.color = color def __open(self): print('接通电源') self.__check_device() print('硬件检测') print('载入内核') print('初始化内核') self.__start_services() print('启动服务') print('启动GUI') self.__login() def __check_device(self): print('硬件检测') def __start_services(self): print('启动服务') def __login(self): print('login...') pc1 = PC(20000,'弟弟牌','red') pc1.open()
# 如何访问被封装的属性 # 下面是一个下载器类,需要提供一个缓存大小这样的属性,且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',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('缓冲区必须是整型!') 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.baidu.com',1024*1024) # 通过函数获取修改内部封装的属性 d.set_buffer_size(1024*1024 / 2) # 通过函数访问内部封装的属性 print(d.get_buffer_size()) d.start_download()
总结: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
property装饰器:
定义:
- 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
- 使用者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装饰器就是为了使用调用方式一致
有三个相关的装饰器:
# 1.@property 该装饰器用在获取属性的方法上 # 2.@key.setter 该装饰器用在修改属性的方法上 # 3.@key.deleter 该装饰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方法时,必须保证使用对象的名称获取调用方法 所以是key.setter '''
# property装饰器 class A: def __init__(self,name,key): self.name = name self.key = key def get_key(self): return self.__key def set_key(self,new_key): self.__key = new_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.name) print(a.key)
python实现封装的原理:
定义:
- 就是在加载类的时候,把__ 替换为 _类名__
注意:python一般不会强制要求程序必须怎么样
class A: def __init__(self,key): self.__key = key @property def key(self): return self.__key @key.deleter def key(self): del self.__key a = A('123') print(a.key) # 报错 print(a.__dict__) # {'_A__key':'123'} print(a._A__key) # 123 print('__key'.replace('__','_A__')) # 原理大概就是这段代码
property可以用来实现计算属性:
定义:
- 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
class Square: def __init__(self,width): self.width = width # self.area = self.width * self.width 如果area方法上方没有@property,那么就需要增加这段代码,且area方法中不会返回self.width * self.width计算方法,直接为pass @property def area(self): return self.width * self.width s = Square(10) print(s.area) # 100 s.width = 20 print(s.area) # 400
练习:
- 定义一个类叫做person
- 包含三个属性:身高,体重,BMI
- BMI的值需要通过计算得到,公式为BMI = 体重/身高的平方（kg/㎡）
接口类:
定义:
- 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
- 接口本质上是 一套协议标准,遵循这个标准的对象就能被调用
- 接口的目的就是为了提高程序的扩展性
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,不需要关系到底是鼠标还是键盘
# 接口的使用 class USB: def open(self): pass def close(self): pass def read(self): pass def wirte(self): pass class Mouse(USB): def open(self): print('鼠标开机了....') def close(self): print('鼠标关机了....') def read(self): print('获取了光标位置....') def wirte(self): print('鼠标不支持写入....') class pc(usb_devices): usb_devicie.open() usb_devicie.close() usb_devicie.read() usb_devicie.write() 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)
总结:
- 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USB接口协议,你的设备就都可以被电脑调用
- 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
注意:
- 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
拓展知识点:abc模块的使用
# abc不是随便取得,而是单词的缩写,abstract class抽象类 import abc class AClass(metaclass=abc.ABCMeta): @abc.abstractmethod def run(self): pass class B(AClass): def run(self): print('xxxxxxx...') b = B() # 一直到最后都没有问题,可以实现用抽象方法run实例化抽象类B
import abc class AClass(metaclass=abc.ABCMeta): @abc.abstractmethod def run(self): pass @abc.abstractmethod def run1(self): pass class B(AClass): def run(self): print("runrunrurn...") b = B() # 报错,TypeError: Can't instantiate abstract class B with abstract methods run1
抽象类:
抽象类的定义:
- 指的是包含抽象方法(没有函数体的方法)的类,用于强制要求子类必须按照协议中的规定来实现
作用:
- 可以限制子类必须类中定义的抽象方法
总结:
- python一般不会限制你必须怎么写,作为一名优秀的程序员,就应该自觉遵守相关协议,所有才有了鸭子类型这种说法
- 如果这个对象长得像鸭子,走路也像鸭子,那他就是鸭子
- 你只要保证你的类是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() # 来了一个鼠标对象 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() # 将键盘传给电脑 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...") # 来了一个U盘对象 u = UDisk() # 将U盘传给电脑 pc(u)
