类的封装

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什么是封装

• 封：类的属性对外是隐藏的，但对内是开放的，类似于一个封闭的容器

• 装：定义类时会申请一个名称空间，往里装入一系列名字/属性

如何封装

class people:
    __country = 'china'  # _people__country = 'china'
    __n = 100  # _people__n = 100

    def __init__(self, name, age, sex):
        self.__name = name  # self._people__name = name
        self.age = age
        self.sex = sex

    def eat(self):
        print('eat.....')


peo1 = people('egon', 18, 'male')

• 如何隐藏：在属性前加上__开头，即可隐藏某个属性，该属性只可在类内部使用，无法在类外部使用，隐藏有以下四点需要注意：

  1. 这种隐藏仅仅只是一种语法上的变形操作

  2. 这种语法上的变形只在类定义阶段发生一次，因为类体代码仅仅只在类定义阶段检测一次

  3. 这种隐藏是对外不对内的，即在类的内部可以直接访问，而在类的外则无法直接访问，原因是在类定义阶段，类体内代码统一发生了一次变形

  4. 如果不想让子类的方法覆盖父类的，可以将该方法名前加一个__开头

print(people.__dict__)

{'__module__': '__main__', '_people__country': 'china', '_people__n': 100, '__init__': <function people.__init__ at 0x10953af28>, 'eat': <function people.eat at 0x10953aea0>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'people' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'people' objects>, '__doc__': none}

try:
    print(peo1.__name)
except exception as e:
    print(e)

'people' object has no attribute '__name'

try:
    print(peo1.__country)
except exception as e:
    print(e)

'people' object has no attribute '__country'

1.虽然类隐藏的属性外部无法直接访问，但是可以通过_类名__属性名访问，但是这样做明天你就可以走人了……，即这种隐藏仅仅只是一种语法上的变形操作

print(people._people__country)

china

2.类的封装这种语法上的变形只在类定义阶段发生一次，因为类体代码仅仅只在类定义阶段检测一次

people.__x = 11
print(people.__dict__)

{'__module__': '__main__', '_people__country': 'china', '_people__n': 100, '__init__': <function people.__init__ at 0x10953af28>, 'eat': <function people.eat at 0x10953aea0>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'people' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'people' objects>, '__doc__': none, '__x': 11}

3.类的封装是对外不对内的，即在类的内部可以直接访问，而在类的外则无法直接访问，原因是在类定义阶段，类体内代码统一发生了一次变形

peo1 = people('egon', 18, 'male')
print(peo1.__dict__)

{'_people__name': 'egon', 'age': 18, 'sex': 'male'}

peo1.__x = 111
print(peo1.__dict__)

{'_people__name': 'egon', 'age': 18, 'sex': 'male', '__x': 111}

4.如果不想让子类的方法覆盖父类的，可以将该方法名前加一个__开头

class foo:
    def __f1(self):  # _foo__f1
        print('foo.f1')

    def f2(self):
        print('foo.f2')
        self.__f1()  # self._foo__f1


class bar(foo):
    def __f1(self):  # _bar__f1
        print('bar.f1')


obj = bar()
obj.f2()  # f2()中的__f1()是self._foo_f1，是父类的__f1，而不是子类的__f1

foo.f2
foo.f1

为什么要封装

封装数据属性的目的

• 首先定义属性的目的就是为了给类外部的使用使用的；隐藏之后是为了不让外部使用直接使用，需要类内部开辟一个接口；然后让类外部的使用通过接口来间接地操作隐藏的属性。

• 精髓在于：我们可以在接口之上附加任意逻辑，从而严格控制使用者对属性的操作

封装函数属性

• 首先定义属性的目的就是为了给类外部的使用使用的；隐藏函数属性是为了不让外不直接使用，需要类内部开辟一个接口；然后在接口内去调用隐藏的功能

• 精髓在于：隔离了复杂度

封装的应用

• 如果我们需要规定一个类的名字和年龄的数据类型，我们可以使用封装的思想严格控制使用者对属性的操作

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

    def tell_info(self):
        print('%s:%s' % (self.__name, self.__age))

    def set_info(self, name, age):
        if type(name) is not str:
            # print('用户名必须为str类型')
            # return
            raise typeerror('用户名必须为str类型')

        if type(age) is not int:
            # print('年龄必须为int类型')
            # return
            raise typeerror('年龄必须为int类型')
        self.__name = name
        self.__age = age
        print('%s:%s创建成功' % (self.__name, self.__age))


peo1 = people('egon', 18)

• 类的属性隐藏之后，我们可以间接的使用类的属性，此例通过tell_info()方法调用类的属性

peo1.tell_info()

egon:18

• 使用set_info()方法控制属性的类型

peo1.set_info('egon', 19)

egon:19创建成功

• 封装还可以理解成接口的概念，也就是说封装对象内部相当于一个黑盒，你无法得知这个黑盒内部发生了什么事情，你只需要你启动一个按钮，你就可以完成某一件非常牛逼的事，例如我们可以封装atm取款的功能

  1. 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
  2. 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('插卡成功')

    def __auth(self):
        print('用户认证成功')

    def __input(self):
        print('输入取款金额成功')

    def __print_bill(self):
        print('打印账单成功')

    def __take_money(self):
        print('取款成功')

    def withdraw(self):
        self.__card()
        self.__auth()
        self.__input()
        self.__print_bill()
        self.__take_money()


a = atm()
a.withdraw()

插卡成功
用户认证成功
输入取款金额成功
打印账单成功
取款成功

模块的封装(了解)

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