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一、封装
什么是封装？
封装就是对外隐藏内部的实现细节，并提供访问的接口。
为什么需要封装？
两个目的：1、保证关键数据的安全性；2、隐藏内部的实现细节，隔离复杂度。
什么时候需要封装？
当有一些数据不需要被外界直接修改时；
当有的函数不希望被外界使用的时候。
二、封装的使用
封装的语法：
将要封装的属性或方法名称前加双下划线' __ '
代码示例：封装属性
class Person: def __init__(self,id,name,age): self.__id = id self.name = name self.age = age def show_id(self): print(self.__id) p1 = Person('1234','jason',24) p1.show_id() # 1234 print(p1.__id) # AttributeError: 'Person' object has no attribute '__id' 外界无法访问
代码示例：封装方法
''' 封装方法 ''' class PC: def __init__(self,kind,price,color): self.kind = kind self.price = price self.color = color def open(self): print('接通电源。。') self.__check_divice() # 只能在类的内部调用，也只有在内部才能访问的到 print('载入内核。。') print('初始化内核。。') self.__start_services() print('启动GUI。。') self.__login() def __check_divice(self): print('检测硬件1') print('检测硬件2') print('检测硬件3') print('检测硬件4') def __start_services(self): print('开启服务1。。') print('开启服务2。。') print('开启服务3。。') print('开启服务4。。') def __login(self): print('开始登陆。。') print('开始登陆。。') print('开始登陆。。') print('开始登陆。。') pc1 = PC('Thinkpad',2000,'red') pc1.open() pc1.__check_divice() # AttributeError: 'PC' object has no attribute '__check_divice'
被封装的内容有什么特点？
1、外部不能直接访问
2、内部依然可以调用
控制属性的权限？
在Python中只有两种权限：
1、公开的，默认是公开的
2、私有的，只能在当前类中使用
三、外界访问私有的内容
属性虽然被封装了,但是还是需要使用的,在外界如何访问
通过在类内部定义方法完成对私有属性的修改和访问
''' 外部访问私有内容 ''' class Downer: def __init__(self, file_name, url, down_size): self.file_name = file_name self.url = url self.__down_size = down_size def download(self): if self.__down_size >= 1024*1024: print('开始下载。。。') print('当前缓冲器大小。。%s'%self.__down_size) else: print('内存炸了！') def set_size(self,size): if not type(size) == int: print('缓冲必须是整型才可以') else: print('缓冲区修改成功！') self.__down_size = size # 定义方法修改 私有属性 __down_size def get_size(self): return self.__down_size # 定义方法访问私有属性 __down_size d1 = Downer('xunlei','http://www.coming',1024*1024) d1.download() # print(d1.get_size()) d1.set_size(1024*2000) # 2048000 修改私有属性 d1.download() print(d1.get_size()) # 2048000 访问已经修改的私有属性
这样一来我们可以在外界修改这个关键数据时,做一些限制
property装饰器
通过方法来修改或访问属性,本身没什么问题,但是这给对象的使用者带来了麻烦.
使用必须知道哪些是普通属性,哪些是私有属性,需要使用不同的方式来调用他们
property装饰就是为了使得调用方式一致
有三个相关的装饰器
1.property 该装器用在获取属性的方法上 2.@key.setter 该装器用在修改属性的方法上 3.@key.deleter 该装器用在删除属性的方法上 注意:key是被property装饰的方法的名称 也就是属性的名称 内部会创建一个对象 变量名称就是函数名称 所以在使用setter和deleter时 必须保证使用对象的名称取调用方法 所以是 key.setter
代码案例：
class A: def __init__(self,name,key): self.__name = name self.__key = key @property def key(self): return self.__key @key.setter def key(self,size): if size > 100: # 可以设置逻辑判断来选择性设置私有属性 print('太大了') else: self.__key = size @key.deleter def key(self): print('你就是删除不了') del self.__key a = A('tank','59') # print(a.key) # 这样设置就和普通的对象属性一样，通过 对象名.属性 来访问私有属性 a.key = 99 print(a.key) a.name = 'jaosn' print(a.name)
property 可以用来计算属性
计算属性指的是:属性的值,不能直接获得,必须通过计算才能获取
例如:正方形求面积
class Square: def __init__(self,width): self.width = width # self.area = self.width * self.width @property def area(self): return self.width * self.width s = Square(10) print(s.area)
四、Python实现封装的原理
封装的原理：
就是在加载类的时候将私有属性的 __属性名 改成了 _类名__属性名
代码示例：
# python实现封装的原理 class A: def __init__(self,key): self.__key = key @property def key(self): return self.__key @key.deleter def key(self): del self.__key a1 = A('123') # del a1.key # print(a1.key) # 通过__dict__方法访问a1的名称空间 print(a1.__dict__) # {'_A__key': '123'} 封装的原理是将 __key 改为 _A__key print(a1._A__key) # 123 通过该方法获得 123 # 由以上代码可知，我们访问不到私有属性的原因是，类内部将私有属性的名字改掉了
五、接口与抽象类
1、接口
什么是接口？
接口是一组功能的集合,但是接口中仅包含功能的名字,不包含具体的实现代码
接口本质是一套协议标准,遵循这个标准的对象就能被调用
接口有什么功能？
接口目的就是为了提高扩展性:
例如电脑提前指定制定一套USB接口协议,只要你遵循该协议,你的设备就可以被电脑使用,不需要关心到底是鼠标还是键盘
案例：
class USB: def open(self): pass def close(self): pass def read(self): pass def write(self): pass class Mouse(USB): def open(self): print("鼠标开机.....") def close(self): print("鼠标关机了...") def read(self): print("获取了光标位置....") def write(self): print("鼠标不支持写入....") def pc(usb_device): usb_device.open() usb_device.read() usb_device.write() usb_device.close() m = Mouse() # 将鼠标传给电脑 pc(m) class KeyBoard(USB): def open(self): print("键盘开机.....") def close(self): print("键盘关机了...") def read(self): print("获取了按键字符....") def write(self): print("可以写入灯光颜色....") # 来了一个键盘对象 k = KeyBoard() pc(k)
在上述案例中,PC的代码一旦完成,后期无论什么样的设备 只要遵循了USB接口协议,都能够被电脑所调用
接口主要是方便了对象的使用者,降低使用者的 学习难度,只要学习一套使用方法,就可以以不变应万变
问题？——》引出抽象类
如果子类没有按照你的协议来设计,也没办法限制他,将导致代码无法运行
2、抽象类
什么是抽象类？
抽象类指的是指的是包含抽象方法(没有函数体的方法)的类,
抽象类有什么作用？
可以限制子类必须具备父类中定义的抽象方法
abc模块的使用：
""" abc 不是随意取的 而是单词的缩写 abstract class 翻译为抽象类 抽象类的定义 : 类中包含 没有函数体的方法 """ import abc class AClass(metaclass=abc.ABCMeta): @abc.abstractmethod def run(self): pass @abc.abstractmethod def run1(self): pass class B(AClass): def run(self): print("runrunrurn...") b = B()
最后总结：鸭子类型
python一般不会限制你必须怎么写,作为一个优秀的程序员,就应该自觉遵守相关协议
所以有了鸭子类型这么一说:
如果这个对象长得像鸭子,走路像鸭子,那就他是鸭子—— 即这个对象具备父类定义的属性和方法
你只要保证你的类按照相关的协议类编写,也可以达到提高扩展性的目的
案例：
class Mouse: def open(self): print("鼠标开机.....") def close(self): print("鼠标关机了...") def read(self): print("获取了光标位置....") def write(self): print("鼠标不支持写入....") def pc(usb_device): usb_device.open() usb_device.read() usb_device.write() usb_device.close() m = Mouse() # 将鼠标传给电脑 pc(m) class KeyBoard: def open(self): print("键盘开机.....") def close(self): print("键盘关机了...") def read(self): print("获取了按键字符....") def write(self): print("可以写入灯光颜色....") # 来了一个键盘对象 k = KeyBoard() pc(k) class UDisk: def open(self): print("U盘启动了...") def close(self): print("U盘关闭了...") def read(self): print("读出数据") def write(self): print("写入数据") u = UDisk() pc(u)
接口是一套协议规范,明确子类们应该具备哪些功能
抽象类是用于强制要求子类必须按照协议中规定的来实现
然而,python不推崇限制你的语法, 我们可以设计成鸭子类型,既让多个不同类对象具备相同的属性和方法
对于使用者而言,就可以以不变应万变,轻松的使用各种对象