面向对象-封装

1.设置私有变量和函数

1.1变量和函数的隐藏

python中用双下划线开头的方式把属性隐藏起来(设置成私有的)

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author: vita
#其实这仅仅这是一种变形操作
#类中所有双下划线开头的名称如__x都会自动变形成：_类名__x的形式：

class A:
    __N=0 #类的数据属性就应该是共享的,但是语法上是可以把类的数据属性设置成私有的如__N,会变形为_A__N
    def __init__(self):
        self.__X=10 #类定义时就变形为self._A__X
    def __foo(self): #类定义时就变形为_A__foo
        print('from A')
    def bar(self):
        self.__foo() #只有在类内部才可以通过__foo的形式访问到.
a = A()
print("a.__dict__",a.__dict__)
#定义后的赋值操作，不会变形为_类名__N
a.__Y=1
print("a.__dict__",a.__dict__)
print("a._A__N:",a._A__N)
print("A._A__N:",A._A__N)
#A._A__N是可以访问到的，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

E:\PythonProject\python-test\venvP3\Scripts\python.exe E:/PythonProject/python-test/BasicGrammer/test.py
a.__dict__ {'_A__X': 10}
a.__dict__ {'_A__X': 10, '__Y': 1}
a._A__N: 0
A._A__N: 0

Process finished with exit code 0

这种自动变形的特点：
1.类中定义的__x只能在内部使用，如self.__x,引用的就是变形的效果。
2.这种变形其实是针对外部的变形，在外部是无法通过__x这个名字访问到的。
3.在子类定义的__x不会覆盖在父类定义的__x,
因为子类中变形成了:_子类名__x,
而父类中变形成了:_父类名__x,即双下划线开头的属性在继承给子类时，子类时无法覆盖的。

这种变形要注意的问题：
"1.这种机制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还可以拼出名字:_类名__属性，然后就可以访问了，如a._A__N或A._A__N"
"2.变形的过程只在类定义时发生一次，在定义后的赋值操作，不会发生变形"
print("a.__dict__",a.__dict__)
#定义后的赋值操作，不会变形为_类名__N
a.__Y=1
print("a.__dict__",a.__dict__)

a.__dict__ {'_A__X': 10}
a.__dict__ {'_A__X': 10, '__Y': 1}#这里依旧是__Y,并没变形为_A__Y
"3.在继承中,父类如果不想让子类覆盖自己的方法，可以把方法定义为私有的"

#正常情况
>>> class A:
...     def fa(self):
...         print('from A')
...     def test(self):
...         self.fa()  #这里先到对象自身的类中找，找不到再到A类中找
... 
>>> class B(A):
...     def fa(self):
...         print('from B')
... 
>>> b=B()
>>> b.test()
from B

#把fa定义成私有的，即__fa
>>> class A:
...     def __fa(self): #在定义时就变形为_A__fa
...         print('from A')
...     def test(self):
...         self.__fa() #在定义阶段，变形为self._A__fa,所以只会与自己所在的类为准
... 
>>> class B(A):
...     def __fa(self): #在定义阶段，变形为self._B__fa
...         print('from B')
... 
>>> b=B()
>>> b.test() #注意这里调用的self.__fa()为类A中的__fa()
from A

1.2封装不是单纯意义的隐藏

1.2.1封装数据

将数据隐藏起来不是目的。隐藏起来然后对外提供操作数据的接口，然后就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限制

class Teacher:
    def __init__(self,name,age):
        self.__name=name
        self.__age=age

    def tell_info(self):
        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',19)
t.tell_info()

1.2.2封装方法

目的是隔离复杂度

#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()

1.3封装与扩展性

封装在于明确区分内外，使得类实现者可以修改封装内的东西而不影响外部调用者的代码。
外部调用者只需要知道函数名，只要函数名，参数不变，使用者的代码就不需要改变。这就提供了一个良好的合作基础。

#类的设计者
class Room:
    def __init__(self,name,owner,width,length,high):
        self.name=name
        self.owner=owner
        self.__width=width
        self.__length=length
        self.__high=high
    def tell_area(self): #对外提供的接口，隐藏了内部的实现细节，此时我们想求的是面积
        return self.__width * self.__length

#使用者
>>> r1=Room('卧室','egon',20,20,20)
>>> r1.tell_area() #使用者调用接口tell_area

#类的设计者，轻松的扩展了功能，而类的使用者完全不需要改变自己的代码
class Room:
    def __init__(self,name,owner,width,length,high):
        self.name=name
        self.owner=owner
        self.__width=width
        self.__length=length
        self.__high=high
    def tell_area(self): #对外提供的接口，隐藏内部实现，此时我们想求的是体积,内部逻辑变了,只需求修该下列一行就可以很简答的实现,而且外部调用感知不到,仍然使用该方法，但是功能已经变了
        return self.__width * self.__length * self.__high

#对于仍然在使用tell_area接口的人来说，根本无需改动自己的代码，就可以用上新功能
>>> r1.tell_area()