面向对象之封装

封装的概念

封装是面向对象编程的一大特点，面向对象编程的第一步将属性和方法封装到一个抽象类中，外界使用类创建对象然后让对象调用方法，对象方法的的细节都被封装在类的内部。

封装的优点是: 将变化隔离；便于使用；提高复用性；提高安全性

封装的原则是: 将不需要对外提供的内容都隐藏起来；把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。

面向对象封装之私有化

Python类中属性和方法的私有化

xx: 公有变量
_x: 单前置下划线,私有化属性或方法，禁止通过from modules import *导入(除非__all__中包含),但是类对象和子类可以访问
__xx：双前置下划线,避免与子类中的属性命名冲突，无法在外部直接访问(名字重整所以访问不到)，类对象和子类不能访问
__xx__:双前后下划线,用户名字空间的魔法对象或属性。例如:__init__ , __ 尽量不要自定义这种形式的。
xx_:单后置下划线,用于避免与Python关键词的冲突

"__"双下划线私有化属性的使用

在属性前面加__前缀, 就会实现一个对外隐藏属性的效果

class Foo(object):
    __x = 1

    def __test(self): 
        print('from test')

    def run(self):
        print(self.__x)
        self.__test()


print(Foo.x)  # 报错
print(Foo.test)  # 报错

双下划线私有化的问题

1. 在类外部无法直接访问双下划线开头的属性, 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的限制外部访问, 仅仅只是一种语法意义上的变形, 这也是Python类中属性和方法私有化的原理

print(Foo.__dict__)  # {..., '_Foo__x': 1, '_Foo__test': <function Foo.__test at 0x7ff291ebf830>,  ...}
print(Foo._Foo__x)
print(Foo._Foo__test)

2. 在类内部是可以直接访问双下划线开头的属性的, 比如self.__test(), 因为在类定义阶段类内部双下划线开头的属性统一发生变形

print(Foo().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, 不会发生变形

Foo.__M = 30
print(Foo.__dict__)
print(Foo.__M)

双下划线私有化的优点

1. 私有化属性

　　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运行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 People(object):
    def __init__(self, name, age):  # 将名字和年龄都隐藏起来
        self.__name = name
        self.__age = age

    def tell_info(self):  # 对外提供访问信息的接口
        # 通过该接口具可以间接的访问到属性
        print('姓名:%s, 年龄:%s' % (self.__name, self.__age))

    def set_info(self, name, age):
        if not isinstance(name, str):
            raise TypeError('名字必须是字符串类型')
        if not isinstance(age, int):
            raise TypeError('年龄必须是整形')

        self.__name = name
        self.__age = age

2. 私有化方法

　　目的是为了隔离复杂度, 例如ATM程序的取款功能, 该功能有很多其他的功能组成, 比如插卡、身份认证、输入金额、打印小票、取钱等等
　　而对使用者来说, 只需要开发取款这个功能接口即可, 其余功能我们可以隐藏起来

面向对象封装之property

property在Python中是一种装饰器, 被property装饰过后的方法, 被称为属性方法, 即程序员可以像调用属性一样来调用这个被装饰的方法, 在很多的方法都有用到。

class Student(object):

    def __init__(self,name,age):
        self.__name = name
        self.__age = age

    @property
    def name(self):
        return self.__name

    @name.setter
    def name(self,name):
        if isinstance(val, str):
            print('名字必须是字符串类型')
        self.__name = name

    @property
    def age(self):
        return self.__age

    @age.setter
    def age(self, age):
        if age > 0:
            self.__age = age
        else:
            print("输入的年龄必须要大于0岁")

这样以后在Student实例化对象中可以像调用属性一样调用其中的实例方法了。

property的实现形式有三种, 具体实现如下:

# 方案一
class People(object):
    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    @property
    def get_name(self):
        return self.__name = name

    @property
    def set_name(self, name):
        if isinstance(name, str):
            return self.__name = name
        else:
            print('名字必须是字符串类型')


# 方案二
class People(object):
    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    def get_name(self):
        return self.__name

    def set_name(self, val):
        if isinstance(val, str):
            print('必须传入str类型')
            return
        self.__name = val

    def del_name(self):
        print('不允许删除')
        # del self.__name

    name = property(get_name, set_name, del_name)


# 方案三
class People(object):
    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    @property
    def name(self):
        return self.__name

    @name.setter
    def name(self, val):
        if isinstance(val, str):
            print('必须传入str类型')
            return
        self.__name = val

    @name.deleter
    def name(self):
        print('不能删除')
        # del self.__name