封装-python

六 封装

    从封装本身的意思去理解,封装就好像是拿来一个麻袋,把小猫,小狗,小王八,还有alex一起装进麻袋,然后把麻袋封上口子。但其实这种理解相当片面

    首先我们要了解

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6.1 要封装什么

你钱包的有多少钱(数据的封装)

你的性取向(数据的封装)

你撒尿的具体功能是怎么实现的(方法的封装)

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6.2 为什么要封装

封装数据的主要原因是:保护隐私(作为男人的你,脸上就写着:我喜欢男人,你害怕么?)

封装方法的主要原因是:隔离复杂度(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,比如你不必知道你自己的尿是怎么流出来的,你直接掏出自己的接口就能用尿这个功能)

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。还有你的头把你的脑子封装到了脑壳里,然后提供了眼睛这个接口....

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),就是函数,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。

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6.3 封装分为两个层面

封装其实分为两个层面,但无论哪种层面的封装,都要对外界提供好访问你内部隐藏内容的接口(接口可以理解为入口,有了这个入口,使用者无需且不能够直接访问到内部隐藏的细节,只能走接口,并且我们可以在接口的实现上附加更多的处理逻辑,从而严格控制使用者的访问)

第一个层面的封装(什么都不用做):创建类和对象会分别创建二者的名称空间,我们只能用类名.或者obj.的方式去访问里面的名字,这本身就是一种封装

>>> r1.nickname
'草丛伦'
>>> Riven.camp
'Noxus'

注意:对于这一层面的封装(隐藏),类名.和实例名.就是访问隐藏属性的接口

第二个层面的封装:类中把某些属性和方法隐藏起来(或者说定义成私有的),只在类的内部使用、外部无法访问,或者留下少量接口(函数)供外部访问。

在python中用双下划线的方式实现隐藏属性(设置成私有的)

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 #变形为self._A__X
    def __foo(self): #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.

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,引用的就是变形的结果。

2.这种变形其实正是针对外部的变形,在外部是无法通过__x这个名字访问到的。

2.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,即双下滑线开头的属性在继承给子类时,子类是无法覆盖的。

注意:对于这一层面的封装(隐藏),我们需要在类中定义一个函数(接口函数)在它内部访问被隐藏的属性,然后外部就可以使用了

也可以用6.4所讲的特性property来解决,即将介绍

     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

>>> a=A()
>>> a._A__N
0
>>> a._A__X
10
>>> A._A__N
0

2.变形的过程只在类的定义是发生一次,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 A:
...     def fa(self):
...         print('from A')
...     def test(self):
...         self.fa()
... 
>>> 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() #只会与自己所在的类为准,即调用_A__fa
... 
>>> class B(A):
...     def __fa(self):
...         print('from B')
... 
>>> b=B()
>>> b.test()
from A

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,只不过显得稍微傻逼一点点

python要想与其他编程语言一样,严格控制属性的访问权限,只能借助内置方法如__getattr__,详见面向对象进阶

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