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引子
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封装
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隐藏属性
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类内的装饰器:特性(property)
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绑定方法与非绑定方法
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继承
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先抽象再继承
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继承背景下的属性查找
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封装
封装指的就是把数据与功能都整合到一起,听起来是不是很熟悉,没错,我们之前所说的”整合“二字其实就是封装的通俗说法。
除此之外,针对封装到对象或者类中的属性,我们还可以严格控制对它们的访问,分两步实现:隐藏与开放接口.
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隐藏属性
在python中用双下划线开头的方式将属性隐藏起来(设置成私有的),但其实这仅仅只是一种变形操作
# 类中所有双下划线开头的名称如__x都会在类定义时自动变形成:_类名__属性名的形式:
class People:
# 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 ↓
__country = "China" # 变形为 _People__country = "china"
def __init__(self,name,age):
self.__name = name # self._People__name = name
self.__age = age # self._people__age = age
def __func(self): # _People__func
print('xx')
def tell_name(self):
print(self.__name) # self._People__name
print(People._People__country) # 只有在类内部才可以通过__开头的形式访问到.
print(People._People__func)
print(People.__dict__)
obj1 = People("egon",18)
print(obj1.__dict__)
# __开头的属性的特点:
# 1、并没有真的藏起来,只是变形了
# 2、该变形只在类定义阶段、扫描语法的时候执行,此后__开头的属性都不会变形
obj1.__gender = "male"
print(obj1.__dict__)
print(obj1.__gender )
# 3、该隐藏对外不对内
obj1.tell_name()
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封装的真谛在于明确地区分内外,封装的属性可以直接在内部使用,而不能被外部直接使用,然而定义属性的目的终归是要用,外部要想用类隐藏的属性,需要我们为其开辟接口,让外部能够间接地用到我们隐藏起来的属性,那这么做的意义何在???
1:隐藏数据:将数据隐藏起来这不是目的。隐藏起来然后对外提供操作该数据的接口,然后我们可以在接口附加上对该数据操作的限制,以此完成对数据属性操作的严格控制。
# 为何要隐藏属性
# 1、隐藏数据属性为了严格控制类外部访问者对属性的操作
class People:
def __init__(self,name,age):
self.__name = name # self._People__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("名字必须是字符串")
return
if type(age) is not int:
print("年龄必须是数字")
return
self.__name = name
self.__age = age
obj1 = People("egon",18)
obj1.tell_info() # <egon:18>
obj1.set_info("tom",28)
obj1.tell_info() # <tom:28>
obj1.set_info(123123123123,28) # 名字必须是字符串
obj1.tell_info() # <egon:18>
2:隐藏方法:目的是隔离复杂度
# 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
# 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
# 隔离复杂度的例子
class ATM:
def __card(self):
print('插卡')
def __auth(self):
print('用户认证')
def __input(self):
print('输入取款金额')
def __print_bill(self):
print('打印账单')
def __take_money(self):
print('取款')
def withdraw(self):
self.__card()
self.__auth()
self.__input()
self.__print_bill()
self.__take_money()
a=ATM()
a.withdraw()
真正的封装是,经过深入的思考,做出良好的抽象,给出“完整且最小”的接口,并使得内部细节可以对外透明
(注意:对外透明的意思是,外部调用者可以顺利的得到自己想要的任何功能,完全意识不到内部细节的存在)
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类内的装饰器:
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特性(property)
什么是特性property
property是一种特殊的属性,访问它时会执行一段功能(函数)然后返回值
例一:BMI指数(bmi是计算而来的,但很明显它听起来像是一个属性而非方法,如果我们将其做成一个属性,更便于理解)
成人的BMI数值:
过轻:低于18.5
正常:18.5-23.9
过重:24-27
肥胖:28-32
非常肥胖, 高于32
体质指数(BMI)=体重(kg)÷身高^2(m)
EX:70kg÷(1.75×1.75)=22.86
class People:
def __init__(self,name,weight,height):
self.name = name
self.weight = weight
self.height = height
@property
def bmi(self):
return self.weight / (self.height ** 2)
p1 = People('egon',75,1.8)
# print(p1.bmi()) # 正常访问p1.bmi()需要加括号
# 23.148148148148145
print(p1.bmi) # 用@property将bmi功能伪装成了数据属性
# 23.148148148148145
property的使用:
class People:
def __init__(self,name):
self.__name = name
# def get_name(self):
# return self.__name
@property # 1.查看行为
def name(self): # 被property装饰的name函数,其实是__name被藏起来了
return self.__name
@name.setter #
def name(self,x): # 2.修改行为
if type(x) is not str:
raise Exception("名字必须是字符串类型")
self.__name = x
@name.deleter # 3.删除行为
def name(self):
print("不允许删除")
p1 = People('egon')
# print(p1.get_name) # 访问
# 对应查看name行为
print(p1.name) # p1.name通过@property访问到的self.__name的属性
# 对应修改name行为
p1.name = 123 # 抛出异常
p1.name = "EGON" # 正常修改
print(p1.name)
# 对应删除name行为
del p1.name
print(p1.name)
# ps: 配合property可以先将一个属性藏起来,__name这个属性被藏起来了,藏起来之后定义三个函数都叫name
# 这三个函数里面分别写上name的1、2、3的三种行为,跟操作一一对应
# 了解性知识点:这种方式也可以达到上面操作的效果
class People:
def __init__(self,name):
self.__name = name
def get_name(self):
return self.__name
def set_name(self,x):
if type(x) is not str:
raise Exception("名字必须是字符串类型")
self.__name = x
def del_name(self):
print("不允许删除")
name = property(get_name,set_name,del_name)
p1 = People('egon')
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绑定方法与非绑定方法
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一:绑定方法
特点:绑定给谁就应该由谁来调用,谁来调用就会将自己当做第一个参数传入
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但凡在类中定义一个函数,默认就是绑定给对象的,应该由对象来调用,
会将对象当作第一个参数自动传入
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如果想要将函数绑定给类的话就需要用到绑定到类的方法:用classmethod装饰器装饰的方法。
类中定义的函数被classmethod装饰过,就绑定给类,应该由类来调用,
类来调用会类本身当作第一个参数自动传入
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二:非绑定方法
特点:不与类和对象绑定,意味着谁都可以来调用,但无论谁来调用就是一个普通
函数,没有自动传参的效果
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类中定义的函数被staticmethod装饰过,就成一个非绑定的方法即一个普通函数,谁都可以调用,
但无论谁来调用就是一个普通函数,没有自动传参的效果
注意:与绑定到对象方法区分开,在类中直接定义的函数,没有被任何装饰器装饰的,都是绑定到对象的方法,可不是普通函数,对象调用该方法会自动传值,而staticmethod装饰的方法,不管谁来调用,都没有自动传值一说
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class People:
def __init__(self,name):
self.name = name
# 但凡在类中定义一个函数,默认就是绑定给对象的,应该由对象来调用,
# 会将对象当作第一个参数自动传入
def tell(self):
print(self.name)
# 类中定义的函数被classmethod装饰过,就绑定给类,应该由类来调用,
# 类来调用会类本身当作第一个参数自动传入
@classmethod
def f1(cls): # cls = People
print(cls)
# 类中定义的函数被staticmethod装饰过,就成一个非绑定的方法即一个普通函数,谁都可以调用,
# 但无论谁来调用就是一个普通函数,没有自动传参的效果
@staticmethod
def f2(x,y):
print(x,y)
p1 = People('egon')
p1.tell()
print(People.f1)
People.f1()
print(People.f2)
print(p1.f2)
People.f2(1,2)
p1.f2(3,4)
# 示例场景
'''
# settings.py 配置文件模块
NAME = "xxx"
AGE = 103
GENDER = "male"
'''
import settings
class People:
def __init__(self,name,age,gender):
# self.id = self.create_id()
self.name = name
self.age = age
self.gender = gender
def tell_info(self): # 打印详细信息
print('<%s:%s:%s>' %(self.name,self.age,self.gender))
@classmethod # 绑定给类的方法
def from_conf(cls): # cls 自动传入类
print(cls)
return cls(settings.NAME, settings.AGE, settings.GENDER)
# @staticmethod # 非绑定方法 谁都可以来调但没有自动传参效果
# def create_id():
# import uuid # 调用随机产生id模块
# return uuid.uuid1() # uuid.uuid1 可以产生随机编号
p1 = People("egon",18,"male") # 实例化得到一个对象
p2 = People.from_conf() # 通过配置文件完成实例化 绑定给类的方法应该由类去调
print(p2.__dict__)
# 需求:每个用户都要有一个自己的随机id号
# print(p1.create_id())
# print(People.create_id())
# print(p1.__dict__) # 实例化后用户就有自己的id了
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继承
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什么是继承?
继承是创建新类的一种方式,新建的类称之为子类。
被继承的类称之为父类、基类、超类
继承的特点:子类可以遗传父类的属性
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类是用来解决对象之间冗余问题的
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而继承则是解决类与类之间冗余问题的
注意:新建的类可以继承一个或多个父类(python支持多继承)
class Parent1(object): # 定义父类
pass
class Parent2(object): # 定义父类
pass
class Sub1(Parent1): # 定义子类,单继承,继承基类Parent1
pass
class Sub2(Parent1,Parent2): # 定义子类,多继承,既继承基类parent1又继承基类parent2
pass
# ps:__base__只查看从左到右继承的第一个子类,__bases__则是查看所有继承的父类
print(Sub1.__bases__) # 查看基类
# (<class '__main__.Parent1'>,) # 单继承
print(Sub2.__bases__) # 查看基类
# (<class '__main__.Parent1'>, <class '__main__.Parent2'>) # 多继承
# 但凡是继承了object类的子类以及该子类的子子孙孙类都是新式类
# 反之就是经典类
# 在python2中有新式类与经典类之分,在python3中全都是新式类
# 在python2中,没有显式的继承object类的类,以及该类的子类,都是经典类
# 在python2中,显式地声明继承object的类,以及该类的子类,都是新式类
# 在python3中,无论是否继承object,都默认继承object,即python3中所有类均为新式类
# print(Parent1.__bases__)
# print(Parent2.__bases__)
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先抽象再继承
继承描述的是子类与父类之间的关系,是一种什么是什么的关系。要找出这种关系,必须先抽象再继承
抽象即抽取类似或者说比较像的部分。
抽象分成两个层次:
1.将奥巴马和梅西这俩对象比较像的部分抽取成类;
2.将人,猪,狗这三个类比较像的部分抽取成父类。
抽象最主要的作用是划分类别(可以隔离关注点,降低复杂度)
继承:是基于抽象的结果,通过编程语言去实现它,肯定是先经历抽象这个过程,才能通过继承的方式去表达出抽象的结构。
抽象只是分析和设计的过程中,一个动作或者说一种技巧,通过抽象可以得到类
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继承背景下的属性查找
# 示例1
class Bar: # 定义类
def f1(self):
print('Bar.f1')
def f2(self):
print('Bar.f2')
self.f1() # obj.f1()
class Foo(Bar):
def f1(self):
print("Foo.f1")
obj = Foo()
obj.f2() # 先从对象obj找没有--》去对象的类Foo里面找没有--》去Bar里面找有,会打印'Bar.f2'
# 紧接着找self.f1()调的是obj.f1(),按顺序查找打印结果'foo.f1'
# 示例2
class Bar:
def __f1(self): # 在定义阶段扫描语法变形成_Bar__f1
print('Bar.f1')
def f2(self):
print('Bar.f2')
self.__f1() # 在类定义阶段扫描语法变形成 self._Bar_f1
class Foo(Bar):
def __f1(self): # _Foo__f1
print("Foo.f1")
obj = Foo()
obj.f2() # 按顺序查找到'Bar.f2'并打印, 紧接着查找self.__f1(),打印结果Bar.f1