Python面向对象特性 - 封装

类中的私有属性

私有属性包括私有变量和私有方法，在 Python 中，在变量名或者方法名前面加上双下划线，这个属性就成为了类的私有属性。
 

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

    def __fun(self): 
        print(self.__class__)

    def say(self):
        self.__fun()       # 自动转换为 调用 _Person__fun 方法
        print(self.__name + ' ' + str(self.__age))   # 自动转换为 调用 \_Person\_\_name 和 \_Person\_\_age 属性~

p = Person('Kitty', 18)
p.say()

# 输出结果：
Kitty 18

上述示例中，__name 和 __age 为类的私有变量，私有变量仅能在类中进行访问，在类的外部访问不到。

p = Person('Kitty', 18)
print(p.__name)

# 报错信息：
AttributeError: 'Person' object has no attribute '__name'

 
其实在类中定义私有属性时，__name 和 __age 已经自动变形为 _Person__name 和 _Person__age，__fun 自动变形为 _Person__fun，即私有属性会自动变形为_类名__属性~

p = Person('Kitty', 18)
print(p.__dict__)

# 输出结果：
{'_Person__name': 'Kitty', '_Person__age': 18}

 
当在类的内部通过属性名称访问私有属性时，会自动进行转换，例如 self.__name 转换为 self._Person__name，在类的外部不会进行这样的自动转换~
 
类的私有属性只是在语法上做了访问限制，但是并没有真正限制从外部的访问。在外部不能通过 对象.__属性 来进行访问，但是可以通过变形后的属性名来进行访问~

p = Person('Kitty', 18)
# print(p.__name)      # 不能这样访问
print(p._Person__name)
p._Person__fun()

# 结果输出：
Kitty
<class '__main__.Person'>

对私有属性的访问限制只是一种规范，在开发过程中一般不允许在外部通过这种方式访问私有属性~
 
私有属性的变形只在类的内部生效，在定义后的赋值操作，不会变形~

p = Person('Kitty', 18)
p.__name = 'abc'
print(p.__dict__)
print(p.__name)     # 调用的是 __name 属性，不是私有属性

# 输出结果：
{'_Person__name': 'Kitty', '_Person__age': 18, '__name': 'abc'}   # 这个属性就叫 __name
abc

 
在子类中定义的私有属性若是和父类中的私有属性同名，不会覆盖父类的这些私有属性，因为这些私有属性变形后的名称不同，子类：_子类名__属性，父类：_父类名__属性~

class Fu:
    __key = 123    # 静态私有属性

    def __init__(self, name):
        self.__name = name

class Zi(Fu):
    def get_name(self):
        print(self.__name)    # 变形为 self._Zi__name

    def get_key(self):
        print(Fu.__key)     # 变形为 self._Zi__key

zi = Zi('hello')
zi.get_name()     # 报错信息：AttributeError: 'Zi' object has no attribute '_Zi__name'
zi.get_key()     # 报错信息：AttributeError: type object 'Fu' has no attribute '_Zi__key'

 
若是父类中定义的方法不想被子类调用到，可以将方法定义为私有方法~

class A:
    def __fun(self): # 在定义时就变形为_A__fun
        print('from A')
    def test(self):
        self.__fun() # 变形为 self._A__fun()，即以当前的类为准

class B(A):
    def __fun(self):
        print('from B')

b=B()
b.test()    # 调用 A类中的test方法，test方法中的 self.__fun() 调用的是 A类中的私有方法__fun()

# 输出结果：
from A

 
封装的优势在于将类内部的实现细节隐藏起来，调用者无需了解，直接调用对应的方法即可（方法名，参数都不改变），若功能需要改变，只需要在类的内部进行调整，外部的调用代码无需改变~

property属性

property为内置装饰器函数，只在面向对象中使用。@property装饰器 可以将 对方法的调用转为 对变量的调用。示例如下：

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

    @property
    def name(self):
        return self.__name

    @property
    def age(self):
        return self.__age

p = Person('Kitty', 18)
print(p.name)
print(p.age)

# 结果输出：
Kitty
18

p.name 和 p.age 其实是执行了一个函数，然后将结果返回。这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则。
 
p.属性 的这个过程也可以做一些运算操作然后将结果返回~

class Room:
    def __init__(self, width, length, high):
        self.__width = width
        self.__length = length
        self.__high = high
    def area(self):
        return self.__width * self.__length * self.__high

room = Room(1, 2, 3)
print(room.area())      # 6

除了 @property，还有 @属性.setter和 @属性.deleter，要注意的是，定义了 property 后才能定义 属性.setter，属性.deleter ~

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

    @property
    def name(self):
        return self.__name

    @name.setter
    def name(self, value):
        if not isinstance(value, str):  # 在设定值之前进行类型检查
            raise TypeError('%s must be str' %value)
        self.__name = value

    @name.deleter
    def name(self):
        raise TypeError('Can not delete')

    @property
    def age(self):
        return self.__age

p = Person('Kitty', 18)
p.name = 'nihao'
print(p.name)
del p.name   # TypeError: Can not delete

说明：
执行 p.name 的时候，调用 @name.setter 修饰的方法，这样的赋值方式在真正的赋值之前可以做一些类型检验的操作，或者别的自定义操作，更具灵活性~
执行 del p.name 的时候，调用 @name.deleter 修饰的方法
 
在使用 @property，@属性.setter 和 @属性.deleter 的时候，这几个地方必须保持一致，即属性名称需要保持一致。

上述示例也可以通过如下方式实现：

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

    def get_name(self):
        return self.__name

    def set_name(self, value):
        if not isinstance(value, str):  # 在设定值之前进行类型检查
            raise TypeError('%s must be str' %value)
        self.__name = value

    def del_name(self):
        print('delete name')

    name = property(get_name, set_name, del_name)

    @property
    def age(self):
        return self.__age

Tip：

• 使用 property 修饰的方法，除了 self 不能有别的参数，@属性.deleter也一样；
• 使用 @属性.setter 修饰的方法除了self 以外只能有一个参数~

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