1、为什么要封装
封装不是单纯意义的隐藏
1:封装数据:主要原因是:保护私隐,明确区分内外。将数据隐藏起来这不是目的。隐藏起来然后对外提供操作该数据的接口,然后我们可以在接口附加上对该数据操作的限制,以此完成对数据属性操作的严格控制。
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class Teacher:
def __init__(self,name,age):
self.__name=name
self.__age=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('egon',18)
t.tell_info()
t.set_info('egon',19)
t.tell_info()
2:封装方法:目的是隔离复杂度
封装方法举例:
- 你的身体没有一处不体现着封装的概念:你的身体把膀胱尿道等等这些尿的功能隐藏了起来,然后为你提供一个尿的接口就可以了(接口就是你的。。。,),你总不能把膀胱挂在身体外面,上厕所的时候就跟别人炫耀:hi,man,你瞅我的膀胱,看看我是怎么尿的。
- 电视机本身是一个黑盒子,隐藏了所有细节,但是一定会对外提供了一堆按钮,这些按钮也正是接口的概念,所以说,封装并不是单纯意义的隐藏!!!
- 快门就是傻瓜相机为傻瓜们提供的方法,该方法将内部复杂的照相功能都隐藏起来了
提示:在编程语言里,对外提供的接口(接口可理解为了一个入口),可以是函数,称为接口函数,这与接口的概念还不一样,接口代表一组接口函数的集合体。
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#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()
)
2、封装例子
__ 名字,这种语法,只在定义的时候才会有变形的效果,如果类或者对象已经产生了,就不会有变形效果
例1
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classA:
__x=1 #在属性前面加两个下划线,表示对该属性进行隐藏,设置成私有,在内部都会变成成:_类名.__x
def__test(self): #这里在内部会变形:_A__test,调用的时候a._A__test()
print('fromA')
def__init__(self):
self.__x=10 #变形为self._A__x
def__foo(self): #变形为_A.__foo
print('fromA')
def bar(self):
self.__foo() #只有在类内部才可以通过__foo的形式访问
#这就是封装,简单的隐藏
#a=A()
#print(a._A__x)
#a._A__test()#不建议在外部直接通过这种方式调用隐藏方法
这种自动变形的特点:
1.类中定义的 __ x只能在内部使用,如self. __ x,引用的就是变形的结果。
2.这种变形其实正是针对外部的变形,在外部是无法通过 __ x这个名字访问到的。
3.在子类定义的 __ x不会覆盖在父类定义的 __ x,因为子类中变形成了: _ 子类名 __ x,而父类中变形成了: _ 父类名 __ x,即双下滑线开头的属性在继承给子类时,子类是无法覆盖的。
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
2.变形的过程只在类的定义是发生一次,在定义后的赋值操作,不会变形
例2
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class A:
def fa(self):
print('from A_fa')
def test(self):
self.fa() # b.fa
class B(A):
def fa(self):
print('from B_fa')
pass
b=B()
b.test() # b.test --- >B---->A----> b.fa()----> b 是 B 的对象,在 B 里找 fa
例3
class A:
def __init__(self):
self.__x=1 # 对象调用的时候 self._A__x 或者定义一个接口
def tell(self): # 定义统一接口,对象去调用这个 tell() 接口查看 __x
print(self.__x) # 在类的内部,可以直接这样调用 __x,外部是 _A__x
# 法1:不推荐
a=A()
print(a._A__x)
# 法2: 可以用
a.tell()
例4
# 知识点: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
# __名字,在定义节点就已经变形了,变成 _类名__属性
class A:
def __fa(self): # 变形:_A__fa,fa 变成私有
print('from A_fa')
def test(self):
self.__fa() # 在定义的时候就变形了,self.__fa() 变成:self._A__fa()
class B(A):
def __fa(self): # 变形:_B__fa
print('from B_fa')
pass
b=B()
b.test() # b.test --- >B没有---->找A的test----> b.fa()----> b._A__fa 找的A的 __fa
3、封装特性
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
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
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import math
class Circle: # 圆周率
def __init__(self,radius): # 圆的半径
self.radius=radius
@property # area=property(area)
def area(self):
return math.pi * self.radius**2 # 计算圆的面积
@property
def perimeter(self):
return 2*math.pi*self.radius # 计算周长
c=Circle(7)
print(c.area) # 伪装成数据属性,如果不加 property 的话,调用的时候变成 c.area(),一个函数属性
property 简单来说就把类里的函数属性伪装成一个数据属性,使用者用起来感觉不到自己用的其实一个函数
#注意:此时的特性arear和perimeter不能被赋值,因为实质上是一个函数属性
c.area=3 #为特性area赋值
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抛出异常:
AttributeError: can't set attribute
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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
例1
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class people:
def __init__(self,name,age,height,weight):
self.name=name
self.age=age
self.height=height
self.weight=weight
@property
def bodyindex(self):
return self.weight/(self.height**2)
p1=people('alex',18,1.76,74)
print(p1.bodyindex)
例2
class people:
def __init__(self,name,SEX):
self.name=name
# self.__sex=SEX # 性别隐藏起来不让人知道
self.sex=SEX # # p2.sex=male 一初始化或赋值操作就找 sex.setter
@property # 负责查询
def sex(self): # 通过接口可以查看隐藏的性别
return self.__sex # p2.__sex= male
@sex.setter # 定义修改性别的接口
def sex(self,value):
# sexes=['male','female']
if not isinstance(value,str): # 在设定值之前进行类型检查,增加限制的扩展性
raise TypeError('性别必须是字符串类型')
# if value not in sexes:
# raise TypeError('性别只能是 male 或者 female')
self.__sex=value # p2.__sex= male
@sex.deleter
def sex(self): # 删除属性接口
del self.__sex # del p2.__sex
p2=people('alex','male') # 触发 init 执行,这里有个赋值操作 p2.sex='male'
print(p2.sex)
# p2.sex='female3'
# print(p2.sex)
del p2.sex # 删掉 __sex 数据属性
print(p2.sex) # 再去 property 找的话找不到了
被 property 装饰的属性会优先于对象的属性被使用,被找到
而被 property装饰的属性,如 sex ,分成三种
- property 查询
- sex.setter 赋值,修改
- sex.deleter 删除
如果对象要修改数据属性的时候,在没有 property 的情况下,可以随便改,但是加了之后,就可以有一个扩展性,限制对象只能改什么