组合、封装、property装饰器和多态

　　今天学习了组合、封装、property装饰器和多态

　　一、组合

　　　　软件重用的重要方式除了继承之外还有另外一种方式，即：组合

　　　　组合指的是，在一个类中以另外一个类的对象作为数据属性，称为类的组合

class Equip:    #武器装备类
    def fire(self):
        print('release Fire skill')
    
class Riven:    #英雄Riven的类，一个英雄需要有装备，因而需要组合Equip类
    camp = 'Noxus'
    def __init__(self,nickname):
        self.nickname = nickname
        self.equip = Equip()    #用Equip类产生一个装备,赋值给实例的equip属性

>>>r1 = Riven('锐雯雯')
>>>r1.equip.fire()    #可以使用组合的类产生的对象所持有的方法
release Fire skill

组合与继承都是有效利用已有类的资源的重要方式。但是二者的概念和使用场景皆不同，

1.继承的方式

通过继承建立了派生类与基类之间的关系，它是一种‘是’的关系，比如白马是马，人是动物。

当类之间有很多相同的功能，提取这些共同的功能做成基类，用继承比较好，比如老师是人，学生是人

2.组合的方式

用组合的方式建立了类与组合的类之间的关系，它是一种‘有’的关系，比如教授有生日，教授教python和linux课程，教授有学生s1、s2、s3。。。

class People:
    def __init__(self,name,age,sex):
        self.name = name
        self.age =age
        self.sex = sex

class Course:
    def __init__(self,name,period,price):
        self.name = name
        self.period = period
        self.price = price
    def tell_info(self):
        print('<%s %s %s>'%(self.name,self.period,self.price))

class Teacher(People):
    def __init__(self,name,age,sex,job_title):
        People.__init__(self,name,age,sex)
        self.job_title = job_title
        self.course = []
        self.students = []

class Student(People):
    def __init__(self,name,age,sex):
        People.__init__(self,name,age,sex)
        self.course = []
    
egon = Teacher('egon',18,'male','沙河霸道金牌讲师')
s1 = Student('牛榴弹',18,'female')

python = Course('python','3mons',3000.0)
linux = Course('linux','3mons',3000.0)

#为老师egon和学生s1添加课程
egon.course.append(python)
egon.course.append(linux)
s1.course.append(python)

#为老师egon添加学生s1
egon.students.append(s1)

#使用
for obj in egon.course:
    obj.tell_info()

当类之间有显著不同，并且较小的类是较大的类所需要的组件时，用组合比较好

　　二、封装

　　　　从封装本身的意思去理解，封装就好像是拿来一个麻袋，将好多东西一起装进麻袋，然后把麻袋封上口子。照这种逻辑看，封装='隐藏'，这种理解是相当片面的。

　　　　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）

　　　　

#其实这仅仅只是一种变形操作且仅仅只在类定义阶段发生变形
#类中所有双下划线开头的名称如__x都会在类定义时自动变形成:_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self._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，
#这种，在外部是无法通过__x这个名字访问到。

　　　　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，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，主要用来限制外部的直接访问。

　　　　2.变形的过程只在类的定义时发生一次，在定以后的赋值操作，不会变形

　　　　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

　　

#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

　　三、封装不是单独意义的隐藏

　　　　封装的真谛在于明确地区分内外，封装的属性可以直接在内部使用，而不能被外部直接使用，然而定义属性的目的终归是要用，外部要想要类隐藏的属性，需要我们为其开辟接口，让外部能够间接地用到我们隐藏起来的属性，那这么做的意义何在？？？

　　1：封装数据：将数据隐藏起来这不是目的。隐藏起来然后对外提供操作该数据的接口，然后我们可以在接口附加上对该数据操作的限制，以此完成对数据属性操作的严格控制。

　　

class Teacher:
    def __init__(self,name,age):
        self.__name = name
        self.__age = age
        self.set_info(name,age)
    def tell_info(self):
        print('姓名:%s,年龄:%s'%(self.__name,self.__age))
    def set_info(self,name,age):
        if not isinstance(name,str):
            raise TypeError('姓名必须是字符串类型')
        if not isinstance(age,int):
            raise TypeError('年龄必须是整型')
        
t = Teacher('egon',18)
t.tell_info()
t.set_info('egon',19)
t.tell_info()

　　　　2：封装方法：目的是隔离复杂度

　　　　

#取款是功能，而这个功能有很多功能组成：插卡、密码认证、输入金额、打印账单、取钱
#对使用者来说，只需要知道取款这个功能即可，其余功能我们都可以隐藏起来，很明显这么做
#隔离了复杂度，同时也提升了安全性
class ATM:
    def __card(self):
        print('插卡')
    def __auth(self):
        print('用户认证')
    def __input(self):
        print('输入取款金额')
    def __print_bill(self):
        print('打印账单')
    def __take_money(self):
        print('取款')
    
    def withdraw(self):
        self.__card()
        self.__auth()
        self.__input()
        self.__print_bill()
        self.__take_money()

a = ATM()
a.withdraw()

　　四、特征（property）

　　什么是特征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

　　例：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

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)

　　为什么要用property

　　将一个类的函数定义成特征以后，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

　　五、多态性

　　一、什么是多态动态绑定（在继承的背景下使用时，有时也称为多态性）

　　多态性是指在不考虑实例类型的情况下使用实例

　　

在面下对象方法中一般是这样表述多态性：向不同的对象发送同一条消息（！！！ obj.func():是调用了obj的方法func，
又称为向obj发送了一条消息func），不同的对象在接受时会产生不同的行为（即方法）。也就是说，每个对象可以用自己
的方法去响应共同的消息。所谓消息，就是调用函数，不同的行为就是指不同的实现，即执行不同的函数。
 比如：老师.下课铃响了(),学生.下课铃响了(),老师执行的是下班操作，学生执行的是放学操作，虽然二者消息一样，
但是执行的效果不同。

　　多态性分为静态多态性和动态多态性

　　　　静态多态性，如任何类型都可以用运算符+进行运算

　　　　动态多态性：如下

peo = People()
dog = Dog()
pig = Pig()
#peo、dog、pig 都是动物，只要是动物肯定有talk方法
#于是我们可以不用考虑它们三者的具体是什么类型，而直接使用
peo.talk()
dog.talk()
pig.talk()

#更进一步，我们可以定义一个统一的接口来使用
def func(obj):
    obj.talk()

　　二、为什么要用多态性（多态性的好处）

　　1.增加了程序的灵活性

　　　　以不变应万变，不论对象千变万化，使用者都是同一种形式去调用，如func(animal)

　　2.增加了程序可扩展性

　　　　通过继承animal类创建了一个新的类，使用者无需更改自己的代码，还是用func(animal)去调用

>>>class Cat(animal):    #属于动物的另外一种形态：猫
            def talk(self):
                print('say miao')
>>>def func(animal):    #对于使用者来说，自己的代码根本无需改动
            animal.talk()
    
>>>cat1 = Cat()    #实例出一只猫
>>>fun(cat1)    #甚至连调用方式也无需改变，就能调用猫的talk功能
say miao

'''
这样我们新增了一个形态Cat，由Cat类产生的实例cat1，使用者可以在完全不
需要修改自己代码的情况下。使用和人、狗、猪一样的方式cat1的talk方法，即func(cat1)
'''

　　三 鸭子类型

　　逗比时刻：

　　　　Python崇尚鸭子类型，即如果看起来像、叫声像而且走起路来像鸭子，那么它就是鸭子

　　python程序员通常根据这种行为来编写程序。例如，如果想编写现有对象的自定义版本，可以继承该对象也可以创建一个外观和行为像，但与它无任何关系的全新对象，后者通常用于保存程序组件的松耦合度。

　　例：利用标准库中定义的各种'与文件类似'的对象，尽管这些对象的工作方式像文件，但他们没有继承内置文件对象的方法

#二者都像鸭子，二者看起来都像文件，因而就可以当文件一样去用
class TxtFile:
    def read(self):
        pass
    
    def write(self):
        pass

class DiskFile:
    def read(self):
        pass
    def write(self):
        pass