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这篇文章将为大家详细讲解有关Python面向对象中封装的概念是什么,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。
封装其实在我们的生活中处处都是,如电视机,电脑,手机等物品。我们通常只能看到其外部的形状,以及使用他们提供的功能,并不能看到其内部复杂的硬件组成,这些都是封装好的,不能让我们看到,避免我们的一些“特殊”操作,使其不能正常工作。编程源于生活。在python
中也有对对象的封装操作,使其对外只提供固定的访问模式,不能访问其内部的私有属性和私有方法。python中的封装,一般指的是对类属性,类方法的封装,即类属性私有化和类方法私有化,具体如下面的小结所讲。
当类中的属性和方法以_ 单下划线开头时,即说明这是类的保护变量和保护方法,按照编码约定,是不希望被外部访问的。但如果你要进行访问,也不会报错。
如下:
class A(): #_ 声明是保护属性和保护方法 _name = '张三' def __init__(self): self._age = 23 def _method(self): print("我叫{},今年{}岁".format(self._name, self._age)) if __name__ == '__main__': a = A() #打印类A的dir print(a.__dir__()) #访问保护变量和保护方法 print(a._name) a._method()
输出结果:
>>>
['_age', '__module__', '_name', '__init__', '_method', '__dict__', '__weakref__', '__doc__', '__repr__', '__hash__', '__str__', '__getattribute__', '__setattr__', '__delattr__', '__lt__', '__le__', '__eq__', '__ne__', '__gt__', '__ge__', '__new__', '__reduce_ex__', '__reduce__', '__subclasshook__', '__init_subclass__', '__format__', '__sizeof__', '__dir__', '__class__']
张三
我叫张三,今年23岁
可以看出,以_单下划线开头的属性和方法其实在类外部是可以访问的,但是根据约定,当我们看见这样的属性和方法时,不应该在外部对其进行访问。
上面以单下划线开头的属性和方法虽然是保护的,但是在外部还是可以访问的。而当你看到以双下划线__开头的属性和方法时,请记住它们是类的私有属性和私有方法,在类外以及子类中以常规访问类属性类方法的方法是无法访问的,也无法对其进行修改,如下
class B(): #__ 声明是私有化的 __name = '张三' def __init__(self): self.__age = 23 self.__luange = 'python' def __method(self): #私有方法 print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange)) def fun(self): #公有方法 print("this is a public method") if __name__ == '__main__': b = B() #打印类B的dir print(b.__dir__()) #访问类B的私有属性和私有方法 b.fun() print(b.__name, b.__age, b.__luange) b.__method()
输出结果:
>>>
['_B__age', '_B__luange', '__module__', '_B__name', '__init__', '_B__method', 'fun', '__dict__', '__weakref__', '__doc__', '__repr__', '__hash__', '__str__', '__getattribute__', '__setattr__', '__delattr__', '__lt__', '__le__', '__eq__', '__ne__', '__gt__', '__ge__', '__new__', '__reduce_ex__', '__reduce__', '__subclasshook__', '__init_subclass__', '__format__', '__sizeof__', '__dir__', '__class__']
this is a public method
Traceback (most recent call last):
File "C:/Users/admin/python-learning/python学习文件/python基础/python类封装.py", line 56, in <module>
print(b.__name, b.__age, b.__luange)
AttributeError: 'B' object has no attribute '__name'
从结果可以看出,访问类B的公有方法fun()
是正常输出的,但是当我们访问私有属性name时就抛错:类B没有name属性。上面单下划线时,我们打印类A的dir,可以看到类A的name
属性和method
方法在dir里面是下面这样的
上面我们也打印了类B的私有属性和私有方法,如下:
可以看到私有属性和私有方法都变成了_B__属性和_B__方法的形式,所以我们在上面以__ name或者name的形式去访问是报错的,其实我们如果以 类名(). _ 类名__ 属性(实例属性)或者类名. _ 类名__ 属性(类属性)的形式去访问,还是会访问成功的。如下
class B(): #__ 声明是私有化的 __name = '张三' def __init__(self): self.__age = 23 self.__luange = 'python' def __method(self): #私有方法 print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange)) def fun(self): #公有方法 print("this is a public method") if __name__ == '__main__': b = B() #打印类B的dir print(b.__dir__()) #访问类B的私有属性和私有方法 b.fun() print(B._B__name, b._B__age, b._B__luange) b._B__method()
结果如下:
>>>
['_B__age', '_B__luange', '__module__', '_B__name', '__init__', '_B__method', 'fun', '__dict__', '__weakref__', '__doc__', '__repr__', '__hash__', '__str__', '__getattribute__', '__setattr__', '__delattr__', '__lt__', '__le__', '__eq__', '__ne__', '__gt__', '__ge__', '__new__', '__reduce_ex__', '__reduce__', '__subclasshook__', '__init_subclass__', '__format__', '__sizeof__', '__dir__', '__class__']
this is a public method
张三 23 python
我叫张三,今年23岁,我喜欢python。
子类无法访问父类的私有属性和私有方法:
class B(): #__ 声明是私有化的 __name = '张三' def __init__(self): self.__age = 23 self.__luange = 'python' def __method(self): #私有方法 print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange)) def fun(self): #公有方法 print("this is a public method") class C(B): def __init__(self): super().__init__() def fun1(self): #访问父类B的私有属性和私有方法 print(self.__name, self.__age, self.__luange) self.__method() if __name__ == '__main__': c = C() c.fun1()
输出结果:
>>>
AttributeError: 'C' object has no attribute '_C__name'
AttributeError: 'C' object has no attribute '_C__method'
可以看出子类也是无法访问父类的私有属性和私有方法的。
当子类中的的属性和方法与父类的私有属性,私有方法同名时,不会覆盖父类的私有属性和私有方法。
class B(): #__ 声明是私有化的 __name = '张三' def __init__(self): self.__age = 23 self.__luange = 'python' def __method(self): #私有方法 print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange)) def fun(self): #公有方法 print("this is a public method") class C(B): __name = '李四' def __init__(self): super().__init__() self.__age = 24 self.__luange = 'C++' def fun1(self): #访问父类B的私有属性和私有方法 print(self.__name, self.__age, self.__luange) self.__method() def __method(self): #类C的私有方法,与父类方法同名,但不重写父类方法 print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange)) #调用父类的私有方法 B()._B__method() if __name__ == '__main__': c = C() #访问类C的私有方法 c._C__method()
结果如下:
>>>
我叫李四,今年24岁,我喜欢C++。
我叫张三,今年23岁,我喜欢python。
可以看到,子类C并没有重写父类B的__method()方法。这是为什么呢?我们打印一下B和C的dir,如下:
>>>
['_B__age', '_B__luange', '_C__age', '_C__luange', 'fun1',
'_C__method', '__doc__', '_B__name', '_B__method', '_C__name', ...]
可以看到,在类C的dir中,父类B的私有属性和私有方法是以 _B__属性(方法)存在的,二类C自己的私有属性和私有方法是以_C__属性(方法)存在的,即类的私有属性和私有方法会以_类名_属性(方法)的形式存在dir中,所以当子类的属性和方法与父类的私有属性和私有方法同名时,并不会覆盖重写。
类通过对属性和方法的私有化,可以对其起到封装保护作用。但是,当外部需要访问和改变时怎么办呢?就像电视机,电脑也会对外提供固定的接口。
上面,虽然我们可以通过类名(). _ 类名__ 属性(实例属性)或者类名. _ 类名__ 属性(类属性)的形式去访问类的私有属性和私有方法,但是这是违反编程规范的,不支持这么做,就像不会拆开电视机对其操作一样。
正确对类的私有属性和私有方法进行访问修改的一般有两种发方法,如下:
class D(): __name = '张三' def __init__(self): self.__age = 23 self.__luange = 'python' def __method(self): print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange)) def get_value(self): return self.__name, self.__age, self.__luange def get_method(self): self.__method() def set_value(self, name, age, luange): self.__name, self.__age, self.__luange = name, age, luange if __name__ == '__main__': d = D() #通过get_value方法访问私有属性 print(d.get_value()) #通过get_method方法访问私有方法 print('=' * 30) d.get_method() #通过set_value方法修改私有属性 print('='*30) print(d.get_value()) d.set_value('王二麻子', 25, 'Linux') print(d.get_value()) d.get_method()
输出结果:
>>>
('张三', 23, 'python')
==============================
我叫张三,今年23岁,我喜欢python。
==============================
('张三', 23, 'python')
('王二麻子', 25, 'Linux')
我叫王二麻子,今年25岁,我喜欢Linux。
可以看到,我们通过自定义的的get_value(),get_method()以及set_value()方法就实现了对私有属性和私有方法的访问和修改。
property一般有两个作用,如下:
作为装饰器,@property 将类的方法转为只读的类属性
property 重新实现一个属性的 getter 和 setter 方法
来看看下面这个E类,如下:
class E(): __name = '张三' def __init__(self): self.__age = 23 self.__luange = 'python' def __method(self): print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange)) def get_value(self): return self.__name def set_value(self, name): self.__name = name getValue = property(get_value, set_value) @property def get_method(self): self.__method() if __name__ == '__main__': e = E() #访问 print(e.getValue) e.get_method #修改 e.getValue = '王二' print(e.getValue)
结果:
>>>
张三
我叫张三,今年23岁,我喜欢python。
王二
可以看到,我们将get_value
和set_value
方法传入property后,类方法就转换成类属性,并赋值给getValue变量。此时e.getValue就是只读,即get_value方法,e.value = ‘王二’ 就是修改,即get_value
方法。同一,通过@propert,将get_method方法,变成了属性。
下面property
重新实现一个属性的 getter 和 setter 方法,不同于上面的写法,较上面常用。
class E(): __name = '张三' def __init__(self): self.__age = 23 self.__luange = 'python' def __method(self): print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange)) @property def name(self): return self.__name @name.setter def name(self, name): self.__name = name if __name__ == '__main__': e = E() #访问 print(e.name) #修改 print("修改前:", e.name) e.name = '隔壁老王' print("修改后:", e.name)
输出结果:
>>>
张三
修改前: 张三
修改后: 隔壁老王
上面是首先把name方法送给propert装饰器进行装饰,然后调用装饰后的setter方法,即可实现对私有属性进行修改。
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