Python之面向对象封装

  封装不是单纯意义的隐藏

  什么是封装:

    将数据放在一个设定好的盒子里,并标出数据可以实现的功能,将功能按钮外露,而隐藏其功能的工作原理,就是封装。

  要怎么封装:

    你余额宝有多少钱(数据的封装)

    你的取向(数据的封装)

    你方便的具体功能是怎么实现的(方法的封装)

  为什么要封装:

    封装数据的主要原因是:保护隐私。

class Teacher:
def __init__(self,name,age):
# self.__name=name
# self.__age=age
self.set_info(name,age) def tell_info(self):
print('姓名:%s,年龄:%s' %(self.__name,self.__age))
def set_info(self,name,age):
if not isinstance(name,str):
raise TypeError('姓名必须是字符串类型')
if not isinstance(age,int):
raise TypeError('年龄必须是整型')
self.__name=name
self.__age=age t=Teacher('George',18)
t.tell_info() t.set_info('wang',19)
t.tell_info()

    封装方法的主要原则是:隔离复杂度。

#取款是功能,而这个功能有很多功能组成:插卡、密码认证、输入金额、打印账单、取钱
#对使用者来说,只需要知道取款这个功能即可,其余功能我们都可以隐藏起来,很明显这么做
#隔离了复杂度,同时也提升了安全性 class ATM:
def __card(self):
print('插卡')
def __auth(self):
print('用户认证')
def __input(self):
print('输入取款金额')
def __print_bill(self):
print('打印账单')
def __take_money(self):
print('取款') def withdraw(self):
self.__card()
self.__auth()
self.__input()
self.__print_bill()
self.__take_money() a=ATM()
a.withdraw() 隔离复杂度的例子

  

  注意:在编程语言里,对外提供的接口,就是函数,称为接口函数,这个与接口的概念还不一样,接口代表一组接口函数的集合体。

  封装分为两个层面:

    层面一:(其实什么都不用做)

        创建类和对象会分别创建二者的名称空间,我们只能用类名. 或者obj. 的方法去访问里面的名字,这本身就是一个种封装。

        定义一个class就是一个简单的封装,在调用class里的方法时,也是 “类名.函数” 即可。 

      

    层面二:

        Python 中的 “ __ ” 语法:

        在python中用双下划线开头的方式将属性隐藏起来(设置成私有的)

        __名字,这种语法,只在定义阶段,才会有变形的效果。

        如果类或对象,已经产生了,就不会有变形的效果了。

#其实这仅仅这是一种变形操作且仅仅只在类定义阶段发生变形
#类中所有双下划线开头的名称如__x都会在类定义时自动变形成:_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,
#这种,在外部是无法通过__x这个名字访问到。

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,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,主要用来限制外部的直接访问。

2.变形的过程只在类的定义时发生一次,在定义后的赋值操作,不会变形

3.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

python并不会真的阻止你访问私有的属性,模块也遵循这种约定,如果模块名以单下划线开头,那么from module import *时不能被导入,但是你from module import _private_module依然是可以导入的

其实很多时候你去调用一个模块的功能时会遇到单下划线开头的(socket._socket,sys._home,sys._clear_type_cache),这些都是私有的,原则上是供内部调用的,作为外部的你,一意孤行也是可以用的,只不过显得稍微傻逼一点点

python要想与其他编程语言一样,严格控制属性的访问权限,只能借助内置方法如__getattr__,详见面向对象进阶

什么是特性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

例一:BMI指数(bmi是计算而来的,但很明显它听起来像是一个属性而非方法,如果我们将其做成一个属性,更便于理解)

成人的BMI数值:
过轻:低于18.5
正常:18.5-23.9
过重:24-27
肥胖:28-32
非常肥胖, 高于32
  体质指数(BMI)=体重(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)

例二:圆的周长和面积

import math
class Circle:
def __init__(self,radius): #圆的半径radius
self.radius=radius @property
def area(self):
return math.pi * self.radius**2 #计算面积 @property
def perimeter(self):
return 2*math.pi*self.radius #计算周长 c=Circle(10)
print(c.radius)
print(c.area) #可以向访问数据属性一样去访问area,会触发一个函数的执行,动态计算出一个值
print(c.perimeter) #同上
'''
输出结果:
314.1592653589793
62.83185307179586
'''
#注意:此时的特性arear和perimeter不能被赋值
c.area=3 #为特性area赋值
'''
抛出异常:
AttributeError: can't set attribute
'''

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

除此之外,看下

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'
了解:一种property的古老用法
class Foo:
def __init__(self,val):
self.__NAME=val #将所有的数据属性都隐藏起来 def getname(self):
return self.__NAME #obj.name访问的是self.__NAME(这也是真实值的存放位置) def setname(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 def delname(self):
raise TypeError('Can not delete') name=property(getname,setname,delname) #不如装饰器的方式清晰

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()

Python之面向对象封装的更多相关文章

  1. python面向对象封装案例(附:is和==的区别)

    面向对象封装案例 目标 封装 小明爱跑步 存放家具 01. 封装 封装 是面向对象编程的一大特点 面向对象编程的 第一步 —— 将 属性 和 方法 封装 到一个抽象的 类 中 外界 使用 类 创建 对 ...

  2. Python面向对象之面向对象封装案例

    面向对象封装案例 封装 封装是面型对象编程的一大特点 面向对象编程的第一步--将属性和方法封装到一个抽象的类中: 外界使用类创建对象,然后让对象调用方法: 对象方法的细节都被封装在类的内部. 一个对象 ...

  3. python(面向对象-类封装调用)

    一.面对对象思想 (1)大家肯定听过 Python 中”一切皆对象“的说法,但可能并不了解它的具体含义,只是在学习的时候听说 Python 是面向对象的编程语言,本节将向大家详细介绍 Python 面 ...

  4. python面向对象(封装,继承,多态)

    python面向对象(封装,继承,多态) 学习完本篇,你将会深入掌握 如何封装一个优雅的借口 python是如何实现继承 python的多态 封装 含义: 1.把对象的属性和方法结合成一个独立的单位, ...

  5. python面向对象(封装、多态、反射)

    目录 面向对象之封装 @property 面向对象之多态 面向对象之反射 面向对象之封装 含义 将类中的某些名字按照特殊的书写方式"隐藏"起来,不让外界直接调用,目的是为了不然外界 ...

  6. Python学习(七)面向对象 ——封装

    Python 类的封装 承接上一节,学了Student类的定义及实例化,每个实例都拥有各自的name和score.现在若需要打印一个学生的成绩,可定义函数 print_score() 该函数为类外的函 ...

  7. python基础——面向对象进阶下

    python基础--面向对象进阶下 1 __setitem__,__getitem,__delitem__ 把对象操作属性模拟成字典的格式 想对比__getattr__(), __setattr__( ...

  8. python学习------面向对象的程序设计

    一 面向对象的程序设计的由来 1940年以前:面向机器 最早的程序设计都是采用机器语言来编写的,直接使用二进制码来表示机器能够识别和执行的指令和数 据.简单来说,就是直接编写 和 的序列来代表程序语言 ...

  9. 【转】Python之面向对象与类

    [转]Python之面向对象与类 本节内容 面向对象的概念 类的封装 类的继承 类的多态 静态方法.类方法 和 属性方法 类的特殊成员方法 继承层级关系中子类的实例对象对属性的查找顺序问题 一.面向对 ...

随机推荐

  1. iOS 应用打包 设备兼容性问题(Build Active Architecture Only)

    在把应用打包安装到iPod Touch上面时,设备提示不兼容,所以就有几种猜想: 1.CPU架构问题,因为我手里这个iPod Touch的CPU是A5,是32位的: 2.TARGETS里面相关的设置对 ...

  2. ROS学习笔记七:在ROS中使用USB摄像头

    下面是一些USB摄像头的驱动(大多数摄像头都支持uvc标准): 1 使用软件库里的uvc-camera功能包 1.1 检查摄像头 lsusb ----------------------------- ...

  3. Zznu 1913: yifan and matrix (多路归并)

    题目链接: 1913: yifan and matrix 题目描述: 有一个n*n的矩阵,在每一行取出一个数,可以得到n个数的和,问前n小的和分别是多少? 解题思路: 对于两个数组a[n],b[n], ...

  4. 牛客小白月赛5-I-区间(差分求前缀和+一次暴力统计)

    题目描述 Apojacsleam喜欢数组. 他现在有一个n个元素的数组a,而他要对a[L]-a[R]进行M次操作: 操作一:将a[L]-a[R]内的元素都加上P 操作二:将a[L]-a[R]内的元素都 ...

  5. C#不允许在foreach循环中改变数组或集合中元素的值(注:成员的值不受影响)

    C#不允许在foreach循环中改变数组或集合中元素的值(注:成员的值不受影响),如以下代码将无法通过编译. foreach (int x in myArray) { x++; //错误代码,因为改变 ...

  6. 不通过getElementByName实现获取表单数据 (document.form表单的name值.input输入框的name值)

    function update() { //document.form表单的name值.input输入框的name值 var username = document.form1.username; v ...

  7. 在linux环境下使用itext生成pdf

    转载请注明出处 https://www.cnblogs.com/majianming/p/9537173.html 项目中需要对订单生成pdf文件,在不断的尝试之后,终于生成了比较满意的pdf文档. ...

  8. EL表达式、JSTL

    EL表达式 一.简介 > JSP表达式 <%= %> 用于向页面中输出一个对象.        > 到JSP2.0时,在我们的页面中不允许出现 JSP表达式和 脚本片段.   ...

  9. 掌握Spark机器学习库-01

    第1章 初识机器学习 在本章中将带领大家概要了解什么是机器学习.机器学习在当前有哪些典型应用.机器学习的核心思想.常用的框架有哪些,该如何进行选型等相关问题. 1-1 导学 1-2 机器学习概述 1- ...

  10. R Programming week1-Reading Data

    Reading Data There are a few principal functions reading data into R. read.table, read.csv, for read ...