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【python】面向对象之封装

时间:2024-08-21 21:04:36浏览次数:7  
标签:__ .__ 封装 Person python self 面向对象 age def

  • 一:面向对象编程有三大特性:
    • 封装、继承、多态
  • 二:其中最重要的一个特性就是封装。
    • 封装指的就是把数据与功能都整合到一起
  • 三:什么是封装?
    • 1.数据角度讲,将一些基础数据类型复合成一个自定义类型
    • 2.行为角度讲,向类外提供必要的功能,隐藏实现的细节
    • 3.设计角度
      • 分而治之
        • 将一个大的需求分解成许多类,每个类处理一个独立的功能
        • 拆分的好处,便于分工,便于复合,可扩展性强
      • 变则疏之
        • 变化的地方独立封装,避免影响其他类
      • 高内聚
        • 类中的各个方法都在完成一项任务
      • 低耦合
        • 类与类的关联性与依懒性要低
  • 四:隐藏属性
    • 1.Python的Class机制采用双下划线开头的方式将属性隐藏起来(设置成私有的)
    • 2.但其实这仅仅只是一种变形操作,类中所有双下滑线开头的属性都会在类定义阶段、检测语法时自动变成_类名__属性名的形式:
class Person:
    # 变形为_Person__NAME
    __NAME = "ZHANG"

    # 定义函数时,会检测函数语法,所以__开头的属性也会变形
    def __init__(self):
        # 变形为self._Person__age
        self.__age = 18

    # 变形为_Foo__run
    def __run(self):
        print('__f1 run')

    # 定义函数时,会检测函数语法,所以__开头的属性也会变形
    def walk(self):
        self.__run()

# print(Person.__NAME)   #object 'Person' has no attribute '__NAME'
obj = Person()
# print(obj.__NAME)    #'Person' object has no attribute '__NAME'
print(obj.__dict__)   #{'_Person__age': 18}
print(Person.__dict__)
"""
{'__module__': '__main__', '_Person__NAME': 'ZHANG', '__init__': <function Person.__init__ at 0x0000017F3CE3C5E0>, 
'_Person__run': <function Person.__run at 0x0000017F3CE3C790>, 'walk': <function Person.walk at 0x0000017F3D0B2C10>, 
'__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>, 
'__doc__': None}
"""
  • 3.问题:在类外部无法直接访问双下滑线开头的属性,但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Person._Person__NAME,所以说这种操作并没有严格意义上地限制外部访问,仅仅只是一种语法意义上的变形
  • 4.在类内部是可以直接访问双下滑线开头的属性的,比如self.__f1(),因为在类定义阶段类内部双下滑线开头的属性统一发生了变形。
class Person:
    # 变形为_Person__NAME
    __NAME = "Dream"

    # 定义函数时,会检测函数语法,所以__开头的属性也会变形
    def __init__(self):
        # 变形为self._Person__age
        self.__age = 18

    # 变形为_Person__run
    def __run(self):
        print('__f1 run')

    # 定义函数时,会检测函数语法,所以__开头的属性也会变形
    def walk(self):
        # 变形为self._Person__run()
        self.__run()  # 等同于 self._Person__run()
        print(self.__NAME)  # 等同于 print(self._Person__age)
  • 五:开发接口
    • 1.定义属性就是为了使用,所以隐藏并不是目的
    • 2.将数据隐藏起来就限制了类外部对数据的直接操作,然后类内应该提供相应的接口来允许类外部间接地操作数据,接口之上可以附加额外的逻辑来对数据的操作进行严格地控制
    • 3.目的的是为了隔离复杂度
      • 例如ATM程序的取款功能,该功能有很多其他功能组成,
      • 比如插卡、身份认证、输入金额、打印小票、取钱等
      • 而对使用者来说,只需要开发取款这个功能接口即可,其余功能我们都可以隐藏起来
class ATM:
    # 插卡
    def __card(self):
        print('插卡')

    # 身份认证
    def __auth(self):
        print('用户认证')

    # 输入金额
    def __input(self):
        print('输入取款金额')

    # 打印小票
    def __print_bill(self):
        print('打印账单')

    # 取钱
    def __take_money(self):
        print('取款')

    # 取款功能
    def withdraw(self):
        self.__card()
        self.__auth()
        self.__input()
        self.__print_bill()
        self.__take_money()


obj = ATM()
obj.withdraw()
# 插卡
# 用户认证
# 输入取款金额
# 打印账单
# 取款
- 4.总结隐藏属性与开放接口,本质就是为了明确地区分内外,类内部可以修改封装内的东西而不影响外部调用者的代码;
  - 而类外部只需拿到一个接口,只要接口名、参数不变,则无论设计者如何改变内部实现代码,使用者均无需改变代码。
  - 这就提供一个良好的合作基础,只要接口这个基础约定不变,则代码的修改不足为虑。
  • 六:装饰器property
    • 1.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
    • 2.初版
class Wife:
    def __init__(self,name,age,weight):
        self.name = name
        # 本质:障眼法(实际将变量名改为:_类名__age)
        # self.__age = age
        # self.set_age(age)   # 缺点:看着不方便,不像数据
        self.age = age
        self.weight = weight

    # 提供公开的读写方法
    def get_age(self):
        return self.__age

    def set_age(self,value):
        if 21 <= value <= 31:
            self.__age = value
        else:
            raise ValueError("不行")

    # 实例变量使用 self.age = age, 配合property
    age = property(get_age, set_age)

"""
w01 = Wife("白雪公主",22,90)
# 重新创建了实例变量,没有改变类中定义的__age
# w01.__age = 88
# 修改了类中定义的私有变量
w01._Wife__age = 88
print(w01.__dict__)  # __dict__内置变量,存储对象的实例变量
"""

w01 = Wife("白雪公主",21,90)
print(w01.get_age())
print(w01.__dict__)
  • 3.最终版
class Wife:
    def __init__(self,name,age,weight):
        self.name = name
        # 本质:障眼法(实际将变量名改为:_类名__age)
        # self.__age = age
        # self.set_age(age)   # 缺点:看着不方便,不像数据
        self.age = age
        self.weight = weight

    # 提供公开的读写方法
    @property  # 创建property对象,只负责读取操作
    def age(self):
        return self.__age

    @age.setter  # 只负责拦截写入操作
    def age(self,value):
        if 21 <= value <= 31:
            self.__age = value
        else:
            raise ValueError("不行")

    # 实例变量使用 self.age = age, 配合property
    # age = property(get_age, set_age)


w01 = Wife("白雪公主",23,90)
w01.age = 11
print(w01.__dict__)
  • 七:封装与扩展性
    • 1.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;
    • 2.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
    • 3.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
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

    # 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
    def tell_area(self):
        return self.__width * self.__length


# 使用者
room = Room('卧室', 'dream', 20, 20, 20)
# 使用者调用接口tell_area
result = room.tell_area()
print(result)
# 400
#更好的扩展性

# 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

    # 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
    def tell_area(self):
        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
room = Room('卧室', 'dream', 20, 20, 20)

# 使用者调用接口tell_area
result = room.tell_area()
print(result)
# 8000

标签:__,.__,封装,Person,python,self,面向对象,age,def
From: https://www.cnblogs.com/xwltest/p/18372554

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