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
来源: http://www.bubuko.com/infodetail-3004011.html