7.26 面向对象

mac2022-06-30  67

封装


封装 就是隐藏内部实现细节,

将复杂的,丑陋的,隐私的细节隐藏到内部,对外提供简单的访问接口

为什么要封装

1.保证关键数据的安全性

2.对外部隐藏实现细节,隔离复杂度

什么时候应该封装

1.当有一些数据不希望外界可以直接修改时

2.当有一些函数不希望给外界使用时

如何使用封装

语法:

class Person: def __init__(self,id_number,name,age) self.__id_number = id_number # 比如这里是比较重要的身份证号码,不能随便调用 # 给属性或者方法前面加上 __ def show_id(self): print(self.__id_number) def __say_hi(self): print(f"hi, 我是{self.name}") p = Person('35676549809711', 'bitten', 29) p.id_number = '3756789' # 这里其实是给对象加了个属性 id_number(对象属性的增删改查) print(p.id_number) # 3756789 p.show_id() # 35676549809711 # 并没有受到影响 # p.__id_number # 报错,pycharm没有提示也找不到,AttributeError: 'Person' object has no attribute '__id_number' # p.__say_hi # 报错,AttributeError: 'Person' object has no attribute '__say_hi'双下划线,外界就访问不到了 self.name = name self.age = age p = Person("35676549809711","bitten",29) p.id_number = "222"

被封装的内容的特点:

1.外界不能直接访问

2.内部依然可以使用

权限


利用好封装的特性就可以控制属性的权限

python中只有两种权限

1.公开的属性或方法,默认就是公开的

2.私有的属性或方法,只能由当前类自己使用

在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

在外界访问私有属性的方法就是:

通过定义方法类完成对私有属性的修改和访问

''' 这是一个下载器类,需要提供一个缓存大小这样的属性 缓存大小不能超过内存限制 ''' class Downloader: def __init__(self, filename, url, buffer_size): self.filename = filename self.url = url # self.buffer_size = buffer_size self.__buffer_size = buffer_size # 一旦被私有后,外界就无法直接访问了,应该给外界提供一个接口,可以改动 def start_download(self): # if self.buffer_size <= 1024*1024: if self.__buffer_size <= 1024*1024: print("开始下载...") else: print("内存超过限制!") # 可以在方法中添加一些额外的逻辑 def set_buffer_size(self, size): # 这里可以加一些限制操作,限制大小或者登录验证,数据校验 if not isinstance(size, int): print("缓冲区大小必须是整数!") return False self.__buffer_size = size def get_buffer_size(self): return self.__buffer_size d = Downloader("冰火两重天", 'https://www.baidu.com', 1024*1024) # d.buffer_size = 1024*1024*1024 d.start_download() # 开始下载... d.set_buffer_size(1024 * 512) # 外界通过方法改动私有属性 d.set_buffer_size('aa') # 外界通过方法改动私有属性 # 缓冲区大小必须是整数! d.start_download() # 开始下载... print(d.get_buffer_size()) # 外界通过方法访问私有属性 # 524288 d.set_buffer_size(1024 * 1024 * 1024 / 2) # 这里 / 2 变成了float 浮点型,类型不匹配了 # 缓冲区大小必须是整数! d.start_download() # 开始下载... # 这里用的是之前的buffer_size,上面没有改成功(不然超出大小了也下不了的) d.set_buffer_size(1024 * 1024 * 1024) # set_buffer_size() 里没有做大小限制,所以其实是改成功了 d.start_download() # 超过大小限制,所以提示内存超过限制 # 内存超过限制!

好处:通过封装的方法来修改、读取、删除(私有)属性,可以在对属性进行修改、读取、删除的时候可以做拦截,做一些逻辑操作

缺点:访问的时候,访问方式不统一,非私有变量直接 # 对象.属性名 就可以访问了,而私有变量因为用了方法封装才能访问,所以访问的时候要调用方法才行。

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

property有三个相关的装饰器

1.@property 该装饰器用在获取属性的方法上 2.@key.setter 该装饰器用在修改属性的方法上 3.@key.deleter 该装饰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

案例:

class A: def __init__(self, name, key): self.name = name self.__key = key def set_key(self, new_key): self.__key = new_key def get_key(self): return self.__key @property # 把一个方法伪装成普通属性,通过 . 来访问调用 def key(self): # 可以改成其他名字,但调的时候也要改,通常情况下也是默认跟属性名一致 # 逻辑处理 return self.__key @key.setter # 把一个私有的属性通过方法伪装成一个普通的属性 def key(self, new_key): # 逻辑处理 self.__key = new_key @key.deleter # 在del 对象.key 的时候会执行这个 def key(self): # 判断权限再删除 if '有权限' == '有权限': del self.key else: print(f"您没有权限删除!") a = A('jack', 123) print(a.name) # jack print(a.get_key()) # 这样需要记哪些属性需要调方法,哪些直接就可以 . 访问, 不太好 # 123 a.set_key(321) # 这样也不太好 print(a.key) # 321 # 访问与修改私有属性 key (别说没用,我这里可以在装饰的方法里写一些逻辑操作,控制私有属性(加权限)) a.key = 987 print(a.key) # 987

python实现封装的原理

就是在加载类的时候,把__替换成了 _类名__

python实现计算属性的方式

属性的值不能直接获得,必须通过计算才能获得

例如:正方形的面积属性,是边长相乘获得的

class Square: # 正方形 def __init__(self, width): self.width = width self.area = self.width * self.width s = Square(10) print(s.area) # 100 s.width = 20 print(s.area) # 后续更改了width,它的值就不对了 # 100 class Square2: # 正方形 def __init__(self, width): self.width = width # self.area = self.width * self.width # 下面定义的时候要把这里去掉 @property # 只要 . 这个属性, 就会自动触发这个函数 def area(self): return self.width * self.width s2 = Square2(10) print(s2.area) # 100 s2.width = 20 print(s2.area) # 400

抽象类


即没有 方法的具体实现 的类

接口

接口定义: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:一套协议标准,遵循这个标准的对象就能被调用

接口的目的:提高扩展性

例如:电脑提前制定一套USB接口协议,只要你的设备遵循了该协议,那么它就可以被电脑使用,无所谓什么类型(鼠标、键盘...)

# 协议:支持打开关闭,读写数据 class USB: def open(self): pass def close(self): pass def read(self): pass def write(self): pass # 按USB标准制作鼠标 class Mouse(USB): def open(self): # 打开方法 print("鼠标开机了") def close(self): print("鼠标关闭了") def read(self): print("获取了光标位置") def write(self): # 请忽略鼠标配置 print("鼠标可以写入灯光颜色等数据...") # 至此,Mouse就算是一个合格的USB设备了 # 按USB标准制作键盘 class KeyBoard(USB): def open(self): # 打开方法 print("键盘开机了") def close(self): print("键盘关闭了") def read(self): print("获取了按键字符...") def write(self): # 请忽略鼠标配置 print("键盘可以写入灯光颜色等数据...") # 至此,Mouse就算是一个合格的USB设备了 # ..........其他符合USB接口协议的设备........... def pc(usb_device): usb_device.open() usb_device.read() usb_device.write() usb_device.close() mouse = Mouse() # 将鼠标传给pc pc(mouse) # 鼠标开机了 # 获取了光标位置 # 鼠标不支持写入数据 # 鼠标关闭了 key_board = KeyBoard() pc(key_board) # 键盘开机了 # 获取了按键字符... # 键盘可以写入灯光颜色等数据... # 键盘关闭了 # 上述过程,鼠标键盘的使用都没有改变pc 的代码(使用方式),体现了扩展性和复用性

​ 小结

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

​ 如果不按标准来

如果子类没有按照你的协议来设计,你也无法限制它,这将导致代码无法运行

​ 这就需要了解下面的abc模块了

abc模块

所谓ABC:即ABstract Class(抽象类)

作用:可以限制子类必须实现类中定义的抽象方法(@abc.abstractmethod) ( 防止一些类不按照规定来写 )

import abc # abc是 abstract class(抽象类) 的缩写,不是随便写的 class AClass(metaclass=abc.ABCMeta): # 抽象类 @abc.abstractmethod # 装饰抽象方法 def run(self): pass @abc.abstractmethod # 装饰抽象方法 def run2(self): pass class B(AClass): pass # b = B() # 直接报错,TypeError: Can't instantiate abstract class B with abstract methods run class C(AClass): def run(self): print("runrunrun....") # c = C() # 少实现了一个方法,直接报错 TypeError: Can't instantiate abstract class C with abstract methods run2 class D(AClass): def run(self): print("runrunrun....") def run2(self): print("runrunrun2....") d = D() # 把抽象类的方法都实现了,不会报错

鸭子类型

python一般不会限制你必须怎么写,作为一个合格的?‍?,就应该自觉遵守相关协议,所以就有了鸭子类型

如果这个对象长得像鸭子(属性),走路像鸭子(方法),那么他就是鸭子(没有必须全方位都得像)

鸭子类型:拥有相同属性和方法,那么就可以把它看成同样的类,也可以提高扩展性

代码案例:

# 默认按USB标准制作鼠标 class Mouse: @staticmethod def open(): # 打开方法 print("鼠标开机了") @staticmethod def close(): print("鼠标关闭了") @staticmethod def read(): print("获取了光标位置") @staticmethod def write(): # 请忽略鼠标配置 print("鼠标可以写入灯光颜色等数据...") # 默认按USB标准制作键盘 class KeyBoard: @staticmethod def open(): # 打开方法 print("键盘开机了") @staticmethod def close(): print("键盘关闭了") @staticmethod def read(): print("获取了按键字符...") @staticmethod def write(): # 请忽略鼠标配置 print("键盘可以写入灯光颜色等数据...") # ..........其他符合USB接口协议的设备........... def pc(usb_device): usb_device.open() usb_device.read() usb_device.write() usb_device.close() mouse = Mouse() # 将鼠标传给pc pc(mouse) # 可以正常使用 # 鼠标开机了 # 获取了光标位置 # 鼠标不支持写入数据 # 鼠标关闭了 key_board = KeyBoard() pc(key_board) # 可以正常使用 # 键盘开机了 # 获取了按键字符... # 键盘可以写入灯光颜色等数据... # 键盘关闭了

上面的案例中依然没有改变pc中的代码,而Mouse、KeyBoard这样的类也可以直接交给pc使用,他们看起来用起来都像是前面写的USB接口协议,所以他们就是鸭子类型

接口与抽象类小结

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的规定来(接口中定义的)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,轻松地使用各种符合协议的对象

转载于:https://www.cnblogs.com/PowerTips/p/11255932.html

相关资源:JAVA上百实例源码以及开源项目
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