Python 面向對象三大特征之封裝

封裝

【封裝】

隱藏對象的屬性和實現細節，僅對外提供公共訪問方式。

【好處】

1. 將變化隔離；

2. 便于使用；

3. 提高復用性；

4. 提高安全性；

【封裝原則】

1. 將不需要對外提供的內容都隱藏起來；

2. 把屬性都隱藏，提供公共方法對其訪問。

1、私有變量和私有方法

在python中用雙下劃線開頭的方式將屬性隱藏起來（設置成私有的）

#其實這僅僅這是一種變形操作 #類中所有雙下劃線開頭的名稱如__x都會自動變形成：_類名__x的形式： class?A: ????__N=0?#類的數據屬性就應該是共享的,但是語法上是可以把類的數據屬性設置成私有的如__N,會變形為_A__N ????def?__init__(self): ????????self.__X=10?#變形為self._A__X ????def?__foo(self):?#變形為_A__foo ????????print('from?A') ????def?bar(self): ????????self.__foo()?#只有在類內部才可以通過__foo的形式訪問到. #A._A__N是可以訪問到的，即這種操作并不是嚴格意義上的限制外部訪問，僅僅只是一種語法意義上的變形

這種自動變形的特點：

1.類中定義的__x只能在內部使用，如self.__x，引用的就是變形的結果。

2.這種變形其實正是針對外部的變形，在外部是無法通過__x這個名字訪問到的。

3.在子類定義的__x不會覆蓋在父類定義的__x，因為子類中變形成了：_子類名__x,而父類中變形成了：_父類名__x，即雙下滑線開頭的屬性在繼承給子類時，子類是無法覆蓋的。

這種變形需要注意的問題是：

1.這種機制也并沒有真正意義上限制我們從外部直接訪問屬性，知道了類名和屬性名就可以拼出名字：_類名__屬性，然后就可以訪問了，如a._A__N

2.變形的過程只在類的內部生效,在定義后的賦值操作，不會變形

3.在繼承中，父類如果不想讓子類覆蓋自己的方法，可以將方法定義為私有的

#正常情況 >>>?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定義成私有的，即__fa >>>?class?A: ...?????def?__fa(self):?#在定義時就變形為_A__fa ...?????????print('from?A') ...?????def?test(self): ...?????????self.__fa()?#只會與自己所在的類為準,即調用_A__fa ...? >>>?class?B(A): ...?????def?__fa(self): ...?????????print('from?B') ...? >>>?b=B() >>>?b.test() from?A

2、封裝與擴展性

封裝在于明確區分內外，使得類實現者可以修改封裝內的東西而不影響外部調用者的代碼；而外部使用用者只知道一個接口(函數)，只要接口（函數）名、參數不變，使用者的代碼永遠無需改變。這就提供一個良好的合作基礎——或者說，只要接口這個基礎約定不變，則代碼改變不足為慮。

#類的設計者 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):?#對外提供的接口，隱藏了內部的實現細節，此時我們想求的是面積 ????????return?self.__width?*?self.__length #使用者 >>>?r1=Room('臥室','egon',20,20,20) >>>?r1.tell_area()?#使用者調用接口tell_area #類的設計者，輕松的擴展了功能，而類的使用者完全不需要改變自己的代碼 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):?#對外提供的接口，隱藏內部實現，此時我們想求的是體積,內部邏輯變了,只需求修該下列一行就可以很簡答的實現,而且外部調用感知不到,仍然使用該方法，但是功能已經變了 ????????return?self.__width?*?self.__length?*?self.__high #對于仍然在使用tell_area接口的人來說，根本無需改動自己的代碼，就可以用上新功能 >>>?r1.tell_area()

3、property屬性

什么是特性property

property是一種特殊的屬性，訪問它時會執行一段功能（函數）然后返回值

例一：BMI指數（bmi是計算而來的，但很明顯它聽起來像是一個屬性而非方法，如果我們將其做成一個屬性，更便于理解） 成人的BMI數值： 過輕：低于18.5 正常：18.5-23.9 過重：24-27 肥胖：28-32 非常肥胖,?高于32 　　體質指數（BMI）=體重（kg）÷身高^2（m） 　　EX：70kg÷（1.75×1.75）=22.86

class?People: ????def?__init__(self,name,weight,height): ????????self.name=name ????????self.weight=weight ????????self.height=height ????@property ????def?bmi(self): ????????return?self.weight?/?(self.height**2) p1=People('egon',75,1.85) print(p1.bmi)

import?math class?Circle: ????def?__init__(self,radius):?#圓的半徑radius ????????self.radius=radius ????@property ????def?area(self): ????????return?math.pi?*?self.radius**2?#計算面積 ????@property ????def?perimeter(self): ????????return?2*math.pi*self.radius?#計算周長 c=Circle(10) print(c.radius) print(c.area)?#可以向訪問數據屬性一樣去訪問area,會觸發一個函數的執行,動態計算出一個值 print(c.perimeter)?#同上 ''' 輸出結果: 314.1592653589793 62.83185307179586 '''

#注意：此時的特性area和perimeter不能被賦值 c.area=3?#為特性area賦值 ''' 拋出異常: AttributeError:?can't?set?attribute '''

為什么要用property

將一個類的函數定義成特性以后，對象再去使用的時候obj.name,根本無法察覺自己的name是執行了一個函數然后計算出來的，這種特性的使用方式遵循了統一訪問的原則

除此之外，看下

ps：面向對象的封裝有三種方式: 【public】 這種其實就是不封裝,是對外公開的 【protected】 這種封裝方式對外不公開,但對朋友(friend)或者子類(形象的說法是“兒子”,但我不知道為什么大家?不說“女兒”,就像“parent”本來是“父母”的意思,但中文都是叫“父類”)公開 【private】 這種封裝對誰都不公開

python并沒有在語法上把它們三個內建到自己的class機制中，在C++里一般會將所有的所有的數據都設置為私有的，然后提供set和get方法（接口）去設置和獲取，在python中通過property方法可以實現

class?Foo: ????def?__init__(self,val): ????????self.__NAME=val?#將所有的數據屬性都隱藏起來 ????@property ????def?name(self): ????????return?self.__NAME?#obj.name訪問的是self.__NAME(這也是真實值的存放位置) ????@name.setter ????def?name(self,value): ????????if?not?isinstance(value,str):??#在設定值之前進行類型檢查 ????????????raise?TypeError('%s?must?be?str'?%value) ????????self.__NAME=value?#通過類型檢查后,將值value存放到真實的位置self.__NAME ????@name.deleter ????def?name(self): ????????raise?TypeError('Can?not?delete') f=Foo('egon') print(f.name) #?f.name=10?#拋出異常'TypeError:?10?must?be?str' del?f.name?#拋出異常'TypeError:?Can?not?delete'

一個靜態屬性property本質就是實現了get，set，delete三種方法

class?Foo: ????@property ????def?AAA(self): ????????print('get的時候運行我啊') ????@AAA.setter ????def?AAA(self,value): ????????print('set的時候運行我啊') ????@AAA.deleter ????def?AAA(self): ????????print('delete的時候運行我啊') #只有在屬性AAA定義property后才能定義AAA.setter,AAA.deleter f1=Foo() f1.AAA f1.AAA='aaa' del?f1.AAA

class?Foo: ????def?get_AAA(self): ????????print('get的時候運行我啊') ????def?set_AAA(self,value): ????????print('set的時候運行我啊') ????def?delete_AAA(self): ????????print('delete的時候運行我啊') ????AAA=property(get_AAA,set_AAA,delete_AAA)?#內置property三個參數與get,set,delete一一對應 f1=Foo() f1.AAA f1.AAA='aaa' del?f1.AAA

怎么用？

class?Goods: ????def?__init__(self): ????????#?原價 ????????self.original_price?=?100 ????????#?折扣 ????????self.discount?=?0.8 ????@property ????def?price(self): ????????#?實際價格?=?原價?*?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?????????#?獲取商品價格 obj.price?=?200???#?修改商品原價 print(obj.price) del?obj.price?????#?刪除商品原價

4、classmethod

class?Classmethod_Demo(): ????role?=?'dog' ????@classmethod ????def?func(cls): ????????print(cls.role) Classmethod_Demo.func()

5、staticmethod

class?Staticmethod_Demo(): ????role?=?'dog' ????@staticmethod ????def?func(): ????????print("當普通方法用") Staticmethod_Demo.func()

練習1：

class?Foo: ????def?func(self): ????????print('in?father') class?Son(Foo): ????def?func(self): ????????print('in?son') s?=?Son() s.func() #?請說出上面一段代碼的輸出并解釋原因？

練習2：

class?A: ????__role?=?'CHINA' ????@classmethod ????def?show_role(cls): ????????print(cls.__role) ????@staticmethod ????def?get_role(): ????????return?A.__role ????@property ????def?role(self): ????????return?self.__role a?=?A() print(a.role) print(a.get_role()) a.show_role() #?__role在類中有哪些身份？ #?以上代碼分別輸出哪些內容？ #?這三個裝飾器分別起了什么作用？有哪些區別？

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