python封装实例代码分析
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面向对象编程三大特性:封装、继承、多态
隐藏属性
封装其实就是将数据或者功能隐藏起来(包起来 装起来)
隐藏的目的不是让用户无法使用 而是给这些隐藏的数据开设特定的接口 让用户使用接口才可以去使用 我们在接口中添加一些额外的操作
1.在类定义阶段使用双下划线开头的名字 都是隐藏的属性
后续类和对象都无法直接获取
2.在python中不会真正的限制任何代码
隐藏的属性如果真的需要访问 也可以 只不过需要做变形处理
__变量名 _类名__变量名
ps:既然隐藏了 就不改使用变形之后的名字去访问 这样就失去了隐藏的意义
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),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 Foo: __N=0 # 变形为_Foo__N def __init__(self): # 定义函数时,会检测函数语法,所以__开头的属性也会变形 self.__x=10 # 变形为self._Foo__x def __f1(self): # 变形为_Foo__f1 print('__f1 run') def f2(self): # 定义函数时,会检测函数语法,所以__开头的属性也会变形 self.__f1() #变形为self._Foo__f1() print(Foo.__N) # 报错AttributeError:类Foo没有属性__N obj = Foo() print(obbj.__x) # 报错AttributeError:对象obj没有属性__x
这种变形需要注意的问题是:
1、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Foo._A__N,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。
>>> Foo.__dict__ mappingproxy({..., '_Foo__N': 0, ...}) >>> obj.__dict__ {'_Foo__x': 10} >>> Foo._Foo__N 0 >>> obj._Foo__x 10 >>> obj._Foo__N 0
2、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。
>>> obj.f2() __f1 run
3、变形操作只在类定义阶段发生一次,在类定义之后的赋值操作,不会变形。
>>> Foo.__M=100 >>> Foo.__dict__ mappingproxy({..., '__M': 100,...}) >>> Foo.__M 100 >>> obj.__y=20 >>> obj.__dict__ {'__y': 20, '_Foo__x': 10} >>> obj.__y 20
开放接口
定义属性就是为了使用,所以隐藏并不是目的
隐藏数据属性
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
class Student(object): __school = '清华大学' def __init__(self, name, age): self.__name = name self.__age = age # 专门开设一个访问学生数据的通道(接口) def check_info(self): print(""" 学生姓名:%s 学生年龄:%s """ % (self.__name, self.__age)) # 专门开设一个修改学生数据的通道(接口) def set_info(self,name,age): if len(name) == 0: print('用户名不能为空') return if not isinstance(age,int): print('年龄必须是数字') return self.__name = name self.__age = age stu1 = Student('jason', 18) stu1.set_info('','我很大')
隐藏函数属性
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: ... def __card(self): #插卡 ... print('插卡') ... def __auth(self): #身份认证 ... print('用户认证') ... def __input(self): #输入金额 ... print('输入取款金额') ... def __print_bill(self): #打印小票 ... print('打印账单') ... def __take_money(self): #取钱 ... print('取款') ... def withdraw(self): #取款功能 ... self.__card() ... self.__auth() ... self.__input() ... self.__print_bill() ... self.__take_money() ... >>> obj=ATM() >>> obj.withdraw()
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。
property伪装属性
BMI指数是用来衡量一个人的体重与身高对健康影响的一个指标,计算公式为
体质指数(BMI)=体重(kg)÷身高^2(m) EX:70kg÷(1.75×1.75)=22.86
身高或体重是不断变化的,因而每次想查看BMI值都需要通过计算才能得到,但很明显BMI听起来更像是一个特征而非功能,为此Python专门提供了一个装饰器property,可以将类中的函数“伪装成”对象的数据属性,对象在访问该特殊属性时会触发功能的执行,然后将返回值作为本次访问的结果,例如
class Person: 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 = Person('jason', 78, 1.83) res = p1.BMI()
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