• 面向对象的三大特性之----------封装


    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

     

     



    
    









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