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封装
一、封装是什么意思?
从封装本身的意思去理解,封装就好像是拿来一个麻袋,把小猫,小狗,小王八,一起装进麻袋,然后把麻袋封上口子# 如何隐藏,把东西包装进去之后,隐藏起来,外部访问不到,但是比较片面。
二、为什么要封装
封装数据的主要原因是:保护隐私(作为男人的你,脸上就写着:我喜欢男人,你害怕么?)
封装方法的主要原因是:隔离复杂度(快门就是傻瓜相机为傻瓜们提供的方法,该方法将内部复杂的照相功能都隐藏起来了,比如你不必知道你自己的尿是怎么流出来的,你直接掏出自己的接口就能用尿这个功能)
class Person: def __init__(self,name,age): self.__name=name self.__age=age def __speak(self): print('6666') p=Person('nick',89) # p.__speak() print(Person.__dict__) p._Person__speak()
提示:在编程语言里,对外提供的接口(接口可理解为了一个入口),就是函数,称为接口函数,这与接口的概念还不一样,接口代表一组接口函数的集合体。
三、俩个层面的封装
封装其实分为两个层面,但无论哪种层面的封装,都要对外界提供好访问你内部隐藏内容的接口(接口可以理解为入口,有了这个入口,使用者无需且不能够直接访问到内部隐藏的细节,只能走接口,并且我们可以在接口的实现上附加更多的处理逻辑,从而严格控制使用者的访问)
3.1 第一个层面(隐藏)
第一个层面的封装(什么都不用做):创建类和对象会分别创建二者的名称空间,我们只能用类名.或者obj.的方式去访问里面的名字,这本身就是一种封装
注意:对于这一层面的封装(隐藏),类名.和实例名.就是访问隐藏属性的接口
#如何用代码实现隐藏 #隐藏属性/隐藏方法 隐藏之后,外部访问不到,只有内部能够访问 # 隐藏属性:通过 __变量名来隐藏 # 隐藏方法:通过 __方法名来隐藏 #name 隐藏起来 # 隐藏属性是为了安全 class Person: def __init__(self,name,age): self.__name=name##在定义的时候前面加上__可以隐藏,外部访问不到 self.__age=age def get_name(self): # print(self.__name) return '[----%s-----]'%self.__name p=Person('nick',89) # print(p.age) # # 访问name # print(p.name) # print(p.__name) print(p.get_name())
3.1.1隐藏后如何实现调用
class Person: def __init__(self,name,age): self.__name=name self.__age=age def __speak(self): print('6666') p=Person('nick',89) # p.__speak() print(Person.__dict__)#查看类的所有方法和属性,根据方法属性进行调用 p._Person__speak() # {'__module__': '__main__', '__init__': <function Person.__init__ at 0x000001C87F3174C8>, '_Person__speak': <function Person.__speak at 0x000001C87F317438>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>, '__doc__': None} 6666
3.2 第二个层面
第二个层面的封装:类中把某些属性和方法隐藏起来(或者说定义成私有的),只在类的内部使用、外部无法访问,或者留下少量接口(函数)供外部访问。
在python中用双下划线的方式实现隐藏属性(设置成私有的)
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.
这种自动变形的特点:
- 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。
- 这种变形其实正是针对内部的变形,在外部是无法通过__x这个名字访问到的。
- 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。
注意:对于这一层面的封装(隐藏),我们需要在类中定义一个函数(接口函数)在它内部访问被隐藏的属性,然后外部就可以使用了
这种变形需要注意的问题是:
- 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
3.3属性什么时候会变形
什么时候属性变形,只要再类内部,以__变量名 命名的变量,都会被隐藏,会发生的变形,在外部放入的 __变量名 属性是不隐藏的
#什么时候属性变形,只要再类内部,以__变量名 命名的变量,都会被隐藏,会发生的变形,在外部放入的 __变量名 属性是不隐藏的 # class Person: # def __init__(self,name,age): # self.__name=name # self.__age=age # def set_xx(self,xx): # self.__xx=xx # # p=Person('nick',18) # # ._p_xx="xxx" # # p.set_xx('6688') # print(p.__dict__)
3.4计算人的bmi指数
#计算人的bmi指数 #property装饰器:把方法包装成数据属性 class Person: def __init__(self,name,height,weight): self.name=name self.height=height self.weight=weight @property def bmi(self): return self.weight/(self.height**2) # return self.weight/(self.height*self.height) p=Person('lqz',1.82,70) # print(p.bmi()) print(p.bmi) # p.name='ppp' p.bmi=90
四、私有模块
python并不会真的阻止你访问私有的属性,模块也遵循这种约定,如果模块中的变量名_private_module以单下划线开头,那么from module import *时不能被导入该变量,但是你from module import _private_module依然是可以导入该变量的
其实很多时候你去调用一个模块的功能时会遇到单下划线开头的(socket._socket,sys._home,sys._clear_type_cache),这些都是私有的,原则上是供内部调用的,作为外部的你,一意孤行也是可以用的,只不过显得稍微傻逼一点点
python要想与其他编程语言一样,严格控制属性的访问权限,只能借助内置方法如__getattr__,详见面向对象高级部分。
五、封装中的装饰器
property之setter和deleter class Person: def __init__(self,name,height,weight): self.__name=name self.__height=height self.__weight=weight @property def name(self): return '[我的名字是:%s]'%self.__name #用property装饰的方法名.setter @name.setter def name(self,new_name): # if not isinstance(new_name,str): if type(new_name) is not str: raise Exception('改不了') if new_name.startswith('sb'): raise Exception('不能以sb开头') self.__name=new_name # 用property装饰的方法名.deleter @name.deleter def name(self): # raise Exception('不能删') print('删除成功') # del self.__name p=Person('lqz',1.82,70) # print(p.name) # p.name='pppp' # p.name='xxx' #改不了,直接抛一异常 # p.name=999 # p.name='sb_nick' # print(p.name) del p.name print(p.name)