python之封装

举报
泽宇-Li 发表于 2020/10/27 15:22:40 2020/10/27
2.4k+ 0 0
【摘要】 【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）1）、私有变量1234#其实...

【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）

1）、私有变量

1
2
3
4
#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

1581603786857610.png

2）、私有方法

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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
#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。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
#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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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
'''
1
2
3
4
#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

1
2
3
4
5
6
7
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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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
1
2
3
4
5
6
7
8
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？

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
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

1
2
3
4
class  Classmethod_Demo():    role  =  'dog'     @ classmethod
     def  func( cls ):         print ( cls .role)
 
Classmethod_Demo.func()

5、staticmethod

1
2
3
4
5
class  Staticmethod_Demo():    role  =  'dog'     @ staticmethod
     def  func():
         print ( "当普通方法用" )
 
Staticmethod_Demo.func()

练习1：

1
2
3
4
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：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
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？
【声明】本内容来自华为云开发者社区博主，不代表华为云及华为云开发者社区的观点和立场。转载时必须标注文章的来源（华为云社区）、文章链接、文章作者等基本信息，否则作者和本社区有权追究责任。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，欢迎发送邮件进行举报，并提供相关证据，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容，举报邮箱： cloudbbs@huaweicloud.com
Python
  • 点赞
  • 收藏
  • 关注作者

作者其他文章

评论（0）

抱歉，系统识别当前为高风险访问，暂不支持该操作

    全部回复

    上滑加载中

    设置昵称

    在此一键设置昵称，即可参与社区互动！

    *长度不超过10个汉字或20个英文字符，设置后3个月内不可修改。

    *长度不超过10个汉字或20个英文字符，设置后3个月内不可修改。

    确认 取消

    加入云驻计划，成为创作者

    • 华为云周边好礼
    • 免费体验产品
    • 特殊身份标识
    • 线下官方门票
    • 内部专家零距离
    • 与10000+优质创作者共同成长
    立即加入