python開發物件導向基礎：封裝

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一，封裝

【封裝】

         隱藏對象的屬性和實現細節，僅對外提供公用訪問方式。

【好處】 

1. 將變化隔離； 

2. 便於使用；

3. 提高複用性； 

4. 提高安全性；

【封裝原則】

      1. 將不需要對外提供的內容都隱藏起來；

      2. 把屬性都隱藏，提供公用方法對其訪問。

私人變數和私人方法

在python中用雙底線開頭的方式將屬性隱藏起來（設定成私人的）

私人變數

#其實這僅僅這是一種變形操作#類中所有雙底線開頭的名稱如__x都會自動變形成：_類名__x的形式：class A:    __N=0 #類的資料屬性就應該是共用的,但是文法上是可以把類的資料屬性設定成私人的如__N,會變形為_A__N    def __init__(self):        self.__X=10 #變形為self._A__X    def __foo(self): #變形為_A__foo        print(‘from A‘)    def bar(self):        self.__foo() #只有在類內部才可以通過__foo的形式訪問到.#A._A__N是可以訪問到的，即這種操作並不是嚴格意義上的限制外部存取，僅僅只是一種文法意義上的變形

這種自動變形的特點：

1.類中定義的__x只能在內部使用，如self.__x，引用的就是變形的結果。

2.這種變形其實正是針對外部的變形，在外部是無法通過__x這個名字訪問到的。

3.在子類定義的__x不會覆蓋在父類定義的__x，因為子類中變形成了：_子類名__x,而父類中變形成了：_父類名__x，即雙下滑線開頭的屬性在繼承給子類時，子類是無法覆蓋的。

 

這種變形需要注意的問題是：

1.這種機制也並沒有真正意義上限制我們從外部直接存取屬性，知道了類名和屬性名稱就可以拼出名字：_類名__屬性，然後就可以訪問了，如a._A__N

2.變形的過程只在類的定義是發生一次,在定義後的賦值操作，不會變形

私人方法

3.在繼承中，父類如果不想讓子類覆蓋自己的方法，可以將方法定義為私人的

#正常情況>>> 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定義成私人的，即__fa>>> class A:...     def __fa(self): #在定義時就變形為_A__fa...         print(‘from A‘)...     def test(self):...         self.__fa() #只會與自己所在的類為準,即調用_A__fa... >>> class B(A):...     def __fa(self):...         print(‘from B‘)... >>> b=B()>>> b.test()from A

 

封裝與擴充性

封裝在於明確區分內外，使得類實現者可以修改封裝內的東西而不影響外部調用者的代碼；而外部使用用者只知道一個介面(函數)，只要介面（函數）名、參數不變，使用者的代碼永遠無需改變。這就提供一個良好的合作基礎——或者說，只要介面這個基礎約定不變，則代碼改變不足為慮。

#類的設計者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): #對外提供的介面，隱藏了內部的實現細節，此時我們想求的是面積        return self.__width * self.__length#使用者>>> r1=Room(‘臥室‘,‘egon‘,20,20,20)>>> r1.tell_area() #使用者調用介面tell_area#類的設計者，輕鬆的擴充了功能，而類的使用者完全不需要改變自己的代碼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): #對外提供的介面，隱藏內部實現，此時我們想求的是體積,內部邏輯變了,只需求修該下列一行就可以很簡答的實現,而且外部調用感知不到,仍然使用該方法，但是功能已經變了        return self.__width * self.__length * self.__high#對於仍然在使用tell_area介面的人來說，根本無需改動自己的代碼，就可以用上新功能>>> r1.tell_area()

 

property屬性

什麼是特性property

property是一種特殊的屬性，訪問它時會執行一段功能（函數）然後傳回值

例一：BMI指數（bmi是計算而來的，但很明顯它聽起來像是一個屬性而非方法，如果我們將其做成一個屬性，更便於理解）成人的BMI數值：過輕：低於18.5正常：18.5-23.9過重：24-27肥胖：28-32非常肥胖, 高於32　　體質指數（BMI）=體重（kg）÷身高^2（m）　　EX：70kg÷（1.75×1.75）=22.86

例一

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): #圓的半徑radius        self.radius=radius    @property    def area(self):        return math.pi * self.radius**2 #計算面積    @property    def perimeter(self):        return 2*math.pi*self.radius #計算周長c=Circle(10)print(c.radius)print(c.area) #可以向訪問資料屬性一樣去訪問area,會觸發一個函數的執行,動態計算出一個值print(c.perimeter) #同上‘‘‘輸出結果:314.159265358979362.83185307179586‘‘‘

例二：圓的周長和面積

#注意：此時的特性area和perimeter不能被賦值c.area=3 #為特性area賦值‘‘‘拋出異常:AttributeError: can‘t set attribute‘‘‘

為什麼要用property

將一個類的函數定義成特性以後，對象再去使用的時候obj.name,根本無法察覺自己的name是執行了一個函數然後計算出來的，這種特性的使用方式遵循了統一訪問的原則

除此之外，看下

ps：物件導向的封裝有三種方式:【public】這種其實就是不封裝,是對外公開的【protected】這種封裝方式對外不公開,但對朋友(friend)或者子類(形象的說法是“兒子”,但我不知道為什麼大家 不說“女兒”,就像“parent”本來是“父母”的意思,但中文都是叫“父類”)公開【private】這種封裝對誰都不公開

python並沒有在文法上把它們三個內建到自己的class機制中，在C++裡一般會將所有的所有的資料都設定為私人的，然後提供set和get方法（介面）去設定和擷取，在python中通過property方法可以實現

class Foo:    def __init__(self,val):        self.__NAME=val #將所有的資料屬性都隱藏起來    @property    def name(self):        return self.__NAME #obj.name訪問的是self.__NAME(這也是真實值的存放位置)    @name.setter    def name(self,value):        if not isinstance(value,str):  #在設定值之前進行類型檢查            raise TypeError(‘%s must be str‘ %value)        self.__NAME=value #通過類型檢查後,將值value存放到真實的位置self.__NAME    @name.deleter    def name(self):        raise TypeError(‘Can not delete‘)f=Foo(‘egon‘)print(f.name)# f.name=10 #拋出異常‘TypeError: 10 must be str‘del f.name #拋出異常‘TypeError: Can not delete‘

一個靜態屬性property本質就是實現了get，set，delete三種方法

class Foo:    @property    def AAA(self):        print(‘get的時候運行我啊‘)    @AAA.setter    def AAA(self,value):        print(‘set的時候運行我啊‘)    @AAA.deleter    def AAA(self):        print(‘delete的時候運行我啊‘)#只有在屬性AAA定義property後才能定義AAA.setter,AAA.deleterf1=Foo()f1.AAAf1.AAA=‘aaa‘del f1.AAA

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class Foo:    def get_AAA(self):        print(‘get的時候運行我啊‘)    def set_AAA(self,value):        print(‘set的時候運行我啊‘)    def delete_AAA(self):        print(‘delete的時候運行我啊‘)    AAA=property(get_AAA,set_AAA,delete_AAA) #內建property三個參數與get,set,delete一一對應f1=Foo()f1.AAAf1.AAA=‘aaa‘del f1.AAA

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怎麼用？

class Goods:    def __init__(self):        # 原價        self.original_price = 100        # 折扣        self.discount = 0.8    @property    def price(self):        # 實際價格 = 原價 * 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_priceobj = Goods()obj.price         # 擷取商品價格obj.price = 200   # 修改商品原價print(obj.price)del obj.price     # 刪除商品原價

 

classmethod

 

class Classmethod_Demo():    role = ‘dog‘    @classmethod    def func(cls):        print(cls.role)

Classmethod_Demo.func()

 

staticmethod

 

class Staticmethod_Demo():    role = ‘dog‘    @staticmethod    def func():        print("當普通方法用")
Staticmethod_Demo.func()

python開發物件導向基礎：封裝