python之封裝
【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)
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#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
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#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。
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#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
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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
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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)
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import? mathclass?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
'''
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#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
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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
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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
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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.deleterf1=Foo()
f1.AAA
f1.AAA = 'aaa' del? f1.AAA
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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?
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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
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class? Classmethod_Demo():????role? =? 'dog'???? @ classmethod
def? func( cls ):???????? print ( cls .role)
Classmethod_Demo.func()
5、staticmethod
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class? Staticmethod_Demo():????role? =? 'dog'???? @ staticmethod
def? func():
print ( "當普通方法用" )
Staticmethod_Demo.func()
練習1:
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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:
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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?
Python
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