一、什么是封装
封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。封装是吧过程和数据保卫起来,对数据的访问只能通过已定义的界面。
面向对象计算始于这个基本概念,即现实世界可以别描绘成一系列完全自治、封装的对象,这些对象
通过一个受保护的接口访问其他对象。一旦定义了一个对象的特性,则有必要决定这些特性的可见性,
即哪些特征对外部世界是可见的,哪些特征用于表示内部状态。在这个阶段定义对象的接口。通常,应禁止直接访问一个对象的
实际表示,贰应通过操作接口访问对象,这称为信息隐藏。
事实上,信息隐藏式用户对封装性的认识,封装则为信息隐藏提供支持。
封装保证了模块具有良好的独立性,使得程序维护修改较为容易,对应用程序的修改仅限于类的内
部,因而可以将应用程序修改带来的影响减少到最低限度。
第一个层面的封装:类比作一个麻袋,它本身就是一种封装
第二个层面的封装:类中定义私有的,只在类的内部使用,外部无法访问
约定一:任何以单下划线开头的名字都应该是内部的,私有的
class People:
_star = 'earth'
def __init__(self, id, name, age, salary):
self.id = id
self.name = name
self._age = age
self._salary =salary
def _get_id(self):
print('我是私有方法啊,我找到的id是[%s]' %self.id)
print(People._star)
p1 = People('3706861900121221212','alex',28,10)
print(p1._age,p1._salary)
p1._get_id()
>>>
earth
28 10
我是私有方法啊,我找到的id是[3706861900121221212
我们明明约定好了的,只要属性前加一个单下划线,那他就属于内部的属性,不能被外部调用了啊,为何还能调用?
其实这只是一种约定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,如果模块名以单下划线开头,那么from module import *时不能被导入,但是你from module import _private_module依然是可以导入的。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
约定二:双下划线开头的名字
class People:
__star = 'earth'
def __init__(self, id, name, age, salary):
self.id = id
self.name = name
self.__age = age
self._salary = salary
def _get_id(self):
print('我是私有方法啊,我找到的id是[%s]' % self.id)
p1 = People('333333', 'alex', 18, 10)
#print(People.star) #报错,貌似不能访问了
#print(p1.age)# 报错,貌似也不能访问了
print(People.__dict__)
#_star存到类的属性字典中被重命名为_People__star
print(People._People__star)
print(p1.__dict__)
#_age存到类的属性字典中被重命名为_People__age
print(p1._People__age)
>>>
{'__module__': '__main__', '_People__star': 'earth', '__init__': <function People.__init__ at 0x0000024341989C80>, '_get_id': <function People._get_id at 0x0000024341989D08>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'People' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'People' objects>, '__doc__': None}
earth
{'id': '333333', 'name': 'alex', '_People__age': 18, '_salary': 10}
18
约定二到底有何用?双下滑线开头的属性在继承给子类时,子类是无法覆盖的(原理也是基于python自动做了双下滑线开头的名字的重命名工作)
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,在外部还是可以通过A._A__N的形式访问到的,
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,在定义后的赋值操作,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 Fahter:
def fa(self):
print('from father')
def test(self):
self.fa()
class Son(Fahter):
def fa(self):
print('from son')
p = Son()
p.test()
>>>
from son
#把fa定义成私有的,即__fa
class Fahter:
def __fa(self): #在定义时就变形为_A__fa
print('from father')
def test(self):
self.__fa() #只会与自己所在的类为准,即调用_A__fa
class Son(Fahter):
def __fa(self):
print('from son')
p = Son()
p.test()
>>>
from father
第三个层面的封装:明确区分内外,内部的实现逻辑,外部无法知晓,并且为封装到内部的逻辑提供一个访问接口给外部使用
(这才是真正的封装,具体实现,会在面向对象进阶中讲)
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,外部要想用类隐藏的属性,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): # 作为对外的接口函数
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')
self.__name = name
self.__age = age
t = Teacher('egon', 18)
t.tell_info()
t.set_info('egon', 18)
t.tell_info()
>>>
姓名:egon,年龄:18
姓名:egon,年龄:18
2:封装方法:目的是隔离复杂度
封装方法举例:
1. 你的身体没有一处不体现着封装的概念:你的身体把膀胱尿道等等这些尿的功能隐藏了起来,然后为你提供一个尿的接口就可以了(接口就是你的。。。,),你总不能把膀胱挂在身体外面,上厕所的时候就跟别人炫耀:hi,man,你瞅我的膀胱,看看我是怎么尿的。
2. 电视机本身是一个黑盒子,隐藏了所有细节,但是一定会对外提供了一堆按钮,这些按钮也正是接口的概念,所以说,封装并不是单纯意义的隐藏!
3. 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
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),可以是函数,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。
#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()
>>>
插卡
用户认证
输入取款金额
打印账单
取款