组合&多态&封装

目录

• 组合&多态&封装
  • 一、组合
    • 1.1什么是组合
    • 1.2 为什么要用组合
    • 1.3 如何使用组合
    • 1.4 继承和组合都在什么时候用
  • 二、多态与多态性
    • 2.1 什么是多态
    • 2.2 如何用多态
    • 2.3 什么是多态性
    • 2.4 多态性的好处
  • 三、封装
    • 3.1 什么是封装
    • 3.2 如何用封装
    • 3.3 如何用代码实现封装
    • 3.4 property装饰器
    • 3.5 封装与扩展性

组合&多态&封装

一、组合

1.1什么是组合

对象的属性是另一个对象

class Foo:
    pass
class Bar:
    pass

f = Foo()
f.bar = Bar()

1.2 为什么要用组合

• 减少代码冗余

1.3 如何使用组合

首先我们有老师类和学生类，他们都有共同的属性，课程姓名，课程价格，课程时间，为了避免代码冗余，我们就需要用组合。

#这样的代码，我们看起来是不是和繁琐，那我们就把他们相同的属性拿出来，重新定义一个类，用的时候，我们就直接传入这个对象就好了。
class Person:   #定义一个基类
    school = 'oldboy'

class Teacher(Person):
    def __init__(self,name,age,level,course_name,course_price,course_time):
        self.name = name
        self.age = age
        self.level = level
        self.course_name = course_name
        self.course_price = course_price
        self.course_time = course_time

class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, level, course_name, course_price, course_time):
        self.name = name
        self.age = age
        self.level = level
        self.course_name = course_name
        self.course_price = course_price
        self.course_time = course_time

#这样写的话代码会更清晰
class Person:
    school = 'oldboy'

class Teacher(Person):
    def __init__(self,name,age,level,course):
        self.name = name
        self.age = age
        self.level = level
        self.course = course  #course是课程对象,表示老师教授的课程

class Student(Person):
    def __init__(self, name, age,course):
        self.name = name
        self.age = age
        self.course = course  #course是课程对象,表示老师教授的课程

class Course:  #定义一个课程类
    def __init__(self,course_name, course_price, course_time):
        self.course_name = course_name
        self.course_price = course_price
        self.course_time = course_time

#产生对象
course = Course('python','20000',7)
stu1 = Student('jiayi',18,course)
teacher1 = Teacher('tank',20,'good',course)
#查看老师教授的课程名
print(teacher1.course.course_name)
#查看学生选择的课程名
print(stu1.course.course_name)

#进阶版
class Person:
    school = 'oldboy'

class Teacher(Person):
    def __init__(self,name,age,level,course):
        self.name = name
        self.age = age
        self.level = level
        # course是课程对象,表示老师教授的课程
        self.course = course

class Student(Person):
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        #course是课程对象,表示老师教授的课程
        self.course_list = []   #定义一个课程列表的空列表
    def choose_course(self, course):  # 定义一个选择课程的方法
        # 把课程对象追加到学生选课的列表中
        self.course_list.append(course)

    def tell_all_course(self):  # 定义一个选择课程的方法
        # 循环学生选课列表,每次拿出一个课程对象
        for course in self.course_list:
            # 课程对象.name  取到课程名字
            print(course.course_name)


class Course:  #定义一个课程类
    def __init__(self,course_name, course_price, course_time):
        self.course_name = course_name
        self.course_price = course_price
        self.course_time = course_time

#产生对象
course = Course('python','20000',7) #把课程的参数传进去
stu1 = Student('jiayi',18)
stu1.choose_course(course)   #输出学生1的课程选择

stu2 = Student('ypp',18)
stu2.choose_course(course)
stu2.choose_course(Course('Linux',20000,7))
# 查看stu2选的所有课程名称
#方式一(通过对象的绑定方法)
stu2.tell_all_course()
#方式二(通过普通函数)
def tell_all_course(student):
    for course in student.course_list:  #循环课程里面的对象
        print(course.course_name)  #输出课程姓名
tell_all_course(stu2)

1.4 继承和组合都在什么时候用

什么是什么的时候用继承。eg：老师、学生是人

什么有什么的时候用哪个组合。eg：老师、学生有课程

二、多态与多态性

2.1 什么是多态

​ 一类事物的多种形态（同一类事物的不同形态）eg：水有冰，水蒸气。动物有 猪、狗、人

class Animal:  #定义一个动物类
    def speak(self):  #定义一个speak的方法
        pass

class Pig(Animal):
    def speak(self):  #pig会speak
        print('哼哼哼')

class Dog(Animal):
    def speak(self):  #Dog会speak
        print('汪汪')

class People(Animal):
    def speak(self):  #people会speak
        print('say hello')

"""产生对象"""
pig=Pig()
dog=Dog()
people=People()
"""调用方法"""
pig.speak()
dog.speak()
people.speak()
    

2.2 如何用多态

• 方法一：用abc实现接口统一化,约束代码(用的比较少)

import abc
#第一在括号中写metaclass=abc.ABCMeta
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):
    #第二在要约束的方法上,写abc.abstractmethod装饰器
    @abc.abstractmethod
    def speak(self):
        pass
class Pig(Animal):
    def speak(self):   #此时必须用speak，其他变量名都不行，因为做了约束
        print('哼哼哼')
class Dog(Animal):
    def speak(self):  #此时必须用speak，其他变量名都不行，因为做了
        print('汪汪')

class People(Animal):
    def speak(self):   #此时必须用speak，其他变量名都不行，因为做了
        print('say hello')

#产生对象
pig = Pig()  #方式一
pig.speak()   #这样我们就可以获取'哼哼哼'

#定义了一个函数，但是没有利用到多态性
def animal_speak(obj):  #定义函数   #方式二
    obj.speak()
pig = Pig()  #产生对象
animal_speak(pig)
-------------------------------------------------
哼哼哼

• 方法二：用异常处理来实现(常用)

class Animal():
    def speak(self):
        #主动抛出异常
        raise Exception('你得给我重写它啊，我已经做了代码约束')
class Pig(Animal):
    #此时必须用speak，其他变量名都不行，因为做了约束
    #代码运行时抛出了异常，所以必须把不一样的变量名改过来
    def speak(self):   
        print('哼哼哼')
class People(Animal):
    def speak(self):
        print('say hello')
        
        
pig=Pig()
pe=People()
def animal_speak(obj):
    obj.speak()

animal_speak(pig)
animal_speak(pe)

• 方法三：崇尚鸭子类型。只要走路像鸭子(对象中有某个绑定方法),那你就是鸭子

class Pig:
    def speak(self):  #只要是speak变量名，就把他看成多态
        print('哼哼哼')
class People:
    def speak(self):  #只要是speak变量名，就把他看成多态
        print('say hello')

pig=Pig()
pe=People()
def animal_speak(obj):
    obj.speak()
    
animal_speak(pig)
animal_speak(pe)

2.3 什么是多态性

​ 一类事物都有相同的特性，但特性都不一样

​ eg：动物都会speak，但是人speak是’say hello‘，但是猪speak是’哼哼哼‘。

2.4 多态性的好处

• 增加程序的灵活性
• 增加了程序的可扩展性（假如再来一个长颈鹿，它也会speak，我们就会还用self.speak = speak）

三、封装

3.1 什么是封装

​ 隐藏对象的属性和方法，仅对外提供公共访问方式，也就是说我们那一个麻袋，把小猫，小狗，小王八都装到这个麻袋里面。

3.2 如何用封装

• 把东西包装进去，隐藏起来访问不到

3.3 如何用代码实现封装

隐藏属性：通过__变量名来隐藏属性，隐藏之后外部访问不到，只有内部能够访问

#封装name属性
class Person:
    def __init__(self,name,age):
        self.__name = name  #封装name属性
        self.age = age
    def get_name(self):
        return self.__name  #只能拿不能改
#产生对象
p = Person('jiayi',20)
# 查看属性
print(p.age)  #20
# print(p.__name)  #报错，获取不到
print(p.get_name())   #可以获取到


# 获取name属性（隐藏的属性访问不到？实际上有方法能访问到）
print(p._Person__name)   #通过'_父类__属性'获取
print(p.__dict__)   #获取对象的所有属性，会打印出来

目的：为了提高安全性，防止被修改

隐藏方法：通过__方法名来隐藏方法，隐藏之后外部访问不到，只有内部能够访问

class Person:
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def __speak(self):  #隐藏speak方法
        print('6666')

p=Person('nick',89)  #产生对象，并传值
p.__speak()   #获取speak方法，报错
print(Person.__dict__)   #获取Person的所有属性

# 获取speak方法（隐藏的属性访问不到？实际上有方法能访问到）
p._Person__speak()   #获取speak方法

目的：隔离复杂度 eg:傻瓜相机

3.4 property装饰器

# 计算人的bmi指数
# property装饰器：把方法包装成数据属性
class Person:
    def __init__(self,name,height,weight):
        self.name=name
        self.height=height
        self.weight=weight
    @property
    def bmi(self):
        return self.weight/(self.height**2)
        # return self.weight/(self.height*self.height)
p=Person('yjy',1.73,57)
# print(p.bmi())
print(p.bmi)

3.5 封装与扩展性

# property之setter和deleter

class Person:
    def __init__(self,name,height,weight):
        self.__name=name
        self.__height=height
        self.__weight=weight
    @property     
    def name(self):
        return '[我的名字是：%s]'%self.__name
    #用property装饰的方法名.setter
    @name.setter
    def name(self,new_name):
        # if not isinstance(new_name,str):
        if type(new_name) is not str:
            raise Exception('改不了')
        if new_name.startswith('sb'):
            raise Exception('不能以sb开头')
        self.__name=new_name

    # 用property装饰的方法名.deleter
    @name.deleter
    def name(self):
        # raise Exception('不能删')
        print('删除成功')   #手动写进去的打印，骗客户的
        # del self.__name

p=Person('yjy',1.73,57)
# print(p.name)
# p.name='pppp'
# p.name='xxx'
#改不了，直接抛一异常
# p.name=999   #测试@name.setter
# p.name='sb_nick'  #测试@name.deleter

# print(p.name)

del p.name
print(p.name)     #会输出删除成功，但是并没有删除成功，是删除不了的