python之封装

【封装】

隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。

【好处】

1. 将变化隔离；

2. 便于使用；

3. 提高复用性；

4. 提高安全性；

【封装原则】

1. 将不需要对外提供的内容都隐藏起来；

2. 把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。

1、私有变量和私有方法

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）

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#其实这仅仅这是一种变形操作#类中所有双下划线开头的名称如__x都会自动变形成：_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，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

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内部生效,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

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#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

2、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。

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#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()

3、property属性

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

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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

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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):  #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

'''

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#注意：此时的特性area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

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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

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

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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'

一个静态属性property本质就是实现了get，set，delete三种方法

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class  Foo:    @ property

def  AAA( self ):

print ( 'get的时候运行我啊' )

@AAA.setter

def  AAA( self ,value):

print ( 'set的时候运行我啊' )

@AAA.deleter

def  AAA( self ):

print ( 'delete的时候运行我啊' ) #只有在属性AAA定义property后才能定义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的时候运行我啊' )

def  set_AAA( self ,value):         print ( 'set的时候运行我啊' )

def  delete_AAA( self ):         print ( 'delete的时候运行我啊' )

AAA = property (get_AAA,set_AAA,delete_AAA)  #内置property三个参数与get,set,delete一一对应f1=Foo()

f1.AAA

f1.AAA = 'aaa' del  f1.AAA

怎么用？

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class  Goods:     def  __init__( self ):

# 原价        self.original_price = 100        # 折扣        self.discount = 0.8    @property

def  price( self ):

# 实际价格 = 原价 * 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          # 获取商品价格obj.price = 200   # 修改商品原价print(obj.price)

del  obj.price      # 删除商品原价

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 ( "当普通方法用" )

Staticmethod_Demo.func()

练习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() # 请说出上面一段代码的输出并解释原因？

练习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在类中有哪些身份？# 以上代码分别输出哪些内容？# 这三个装饰器分别起了什么作用？有哪些区别？

Python

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