Python的面向对象的三大特性之封装

一、封装

1、封装的介绍：封装==整合

2、对于封装的两步操作：隐藏和开放接口

　　隐藏属性：

 　　Python的Class机制采用双下划线开头的方式将属性隐藏起来（设置成私有的），但其实这仅仅只是一种变形操作，类中所有双下滑线开头的属性都会在类定义阶段、检测语法时自动变成“_类名__属性名”的形式：

class Foo:
    __N=0 # 变形为_Foo__N

    def __init__(self): # 定义函数时，会检测函数语法，所以__开头的属性也会变形
        self.__x=10 # 变形为self._Foo__x

    def __f1(self): # 变形为_Foo__f1
        print('__f1 run')

    def f2(self):  # 定义函数时，会检测函数语法，所以__开头的属性也会变形
        self.__f1() #变形为self._Foo__f1()

print(Foo.__N) # 报错AttributeError:类Foo没有属性__N

obj = Foo()
print(obbj.__x) # 报错AttributeError:对象obj没有属性__x

这种变形需要注意的问题是：

（1）在类外部无法直接访问双下滑线开头的属性，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地限制外部访问，仅仅只是一种语法意义上的变形。

>>> Foo.__dict__
mappingproxy({..., '_Foo__N': 0, ...})

>>> obj.__dict__
{'_Foo__x': 10}

>>> Foo._Foo__N
0
>>> obj._Foo__x
10
>>> obj._Foo__N
0

（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.__f1()，因为在类定义阶段类内部双下滑线开头的属性同意发生了变形。

>>> obj.f2()
__f1 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，不会变形。

>>> Foo.__M=100
>>> Foo.__dict__
mappingproxy({..., '__M': 100,...})
>>> Foo.__M
100

>>> obj.__y=20
>>> obj.__dict__
{'__y': 20, '_Foo__x': 10}
>>> obj.__y
20

开放接口

定义属性就是为了使用，所以隐藏并不是目的

隐藏数据属性

将数据隐藏起来就限制了类外部对数据的直线操作，然后类内应该提供相应的接口来允许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的控制。

# 设计者
class People:
    def __init__(self,name):
        self.__name = name
    # 间接使用,定义一个间接隐藏接口：作用：可以在里面加入逻辑
    def get_name(self):
        print("看见名字了吗？")
        print(self.__name)

    def set_name(self,val):
        self.__name = val
# 使用者
obj = People('lsj')
# print(obj.name)  # lsj  当隐藏了name属性后，外界不能直接使用，间接使用
obj.get_name()  # lsj

print('='*50)
obj.set_name("LSJ")
obj.get_name()

# 接口的好处：
# 1、利用对外隐藏对内不隐藏可以加入逻辑

隐藏函数属性

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

>>> class ATM:
...     def __card(self): #插卡
...         print('插卡')
...     def __auth(self): #身份认证
...         print('用户认证')
...     def __input(self): #输入金额
...         print('输入取款金额')
...     def __print_bill(self): #打印小票
...         print('打印账单')
...     def __take_money(self): #取钱
...         print('取款')
...     def withdraw(self): #取款功能
...         self.__card()
...         self.__auth()
...         self.__input()
...         self.__print_bill()
...         self.__take_money()
...
>>> obj=ATM()
>>> obj.withdraw()

 3、property装饰器（面向对象的延申探讨）

# 装饰器是在不修改被装饰对象源代码以及调用方式的前提下
# 被装饰对象添加新功能的可调用对象

print(property)  # 这个装饰器是用类实现的<class 'property'>

# 想了解property面向对象高级在最后拔高的时候学习

# property是一个装饰器，是用来干什么的？
# property是一个装饰器，是用来绑定给对象的方法伪造成一个数据属性

"""
BMI指数是用来衡量一个人的体重与身高对健康影响的一个指标，计算公式为
成人的BMI数值：
过轻：低于18.5
正常：18.5-23.9
过重：24-27.9
肥胖：28-32
非常肥胖，高于32
体质指数（MBI） = 体重（kg） / 身高^2（m）
例如：70kg➗（1.75*1.75） = 22.86
"""
# 假设一个类
class People:
    # 定义一个人的身高体重
    def __init__(self,name,weight,height):
        self.name = name
        self.weight = weight
        self.height = height
    # 定义函数的原因：
    # 1、从bmi的公式上看，bmi应该触发功能计算得到的
    # 2、bmi是随着身高、体重的变化而动态变化的，不是一个固定的值，也即是说每次都是需要临时计算得到的。
    # 但是bmi这个名字提起来像一个数据属性，而非功能,所以要吧bmi伪装成功能属性，所以引用property
    @property
    def bmi(self):
        return  self.weight / (self.height**2)

# 得到一个人的对象
obj = People('lsj',82,1.74)
# print(obj.bmi())

# obj.height = 1.75
# print(obj.bmi())

# 使用property装饰器后
print(obj.bmi)

 

# property 的深入探讨
# 案例一
class People:
    def __init__(self,name):
        # 隐藏名字
        self.__name = name
    # 开接口，针对同一种属性的操作有四种,分别是：增删改查
    # 先定义个查询的接口
    def get_name(self):
        return self.__name
    # 定义修改接口
    def set_name(self,val):
        if type(val) is not str:
            print('必须传入str类型')
            return
        self.__name = val
    # 定义删除接口
    def del_name(self):
        print('不让删除')
        # del self.__name

obj = People('lsj')
print(obj.get_name()) # lsj
obj.set_name('LSJ')
print(obj.get_name()) # LSJ
obj.del_name()        # 不让删除
print(obj.get_name()) # LSJ

 

# property 的深入探讨
# 案例二
class People:
    def __init__(self,name):
        # 隐藏名字
        self.__name = name
    # 开接口，针对同一种属性的操作有四种,分别是：增删改查
    # 先定义个查询的接口
    # 优化使用装饰器
    # @property
    def get_name(self):
        return self.__name
    # 定义修改接口
    def set_name(self,val):
        if type(val) is not str:
            print('必须传入str类型')
            return
        self.__name = val
    # 定义删除接口
    def del_name(self):
        print('不让删除')
        # del self.__name

    # 也可以这样做,使用property对后面的参数进行操作，装饰器的具体步骤
    name = property(get_name,set_name,del_name)

obj = People('lsj')
# print(obj.get_name()) # lsj
print(obj.name)  # lsj

 

# encoding=utf-8
# auther：lsj

# property 的深入探讨
# 案例三
class People:
    def __init__(self,name):
        # 隐藏名字
        self.__name = name
    @property  # name = property(name)
    def name(self): # obj.name
        return self.__name
    # 定义修改接口
    @name.setter
    def name(self,val): # obj.name='LSJ'
        if type(val) is not str:
            print('必须传入str类型')
            return
        self.__name = val
    # 定义删除接口
    @name.deleter
    def name(self): # del obj.name
        print('不让删除')

obj = People('lsj')
# 查看
print(obj.name)  # lsj
# 修改
obj.name = 'LSJ'
print(obj.name)  # LSJ
# 删除
del obj.name     # 不让删除
print(obj.name)

# 类似的场景如下
import subprocess
# 调用管道
print(subprocess.PIPE) # -1