7.26 面向对象_封装_property_接口
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
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