26 封装 反射 常用内置函数

封装

什么是封装 what

对外部隐藏内部的属性,以及实现细节 , 给外部提供使用的接口

注意:封装有隐藏的意思,但不是单纯的隐藏

学习封装的目的.就是为了能够限制外界对内部数据的访问

python中属性的权限分为两种

1.公开的

没有任何限制 谁都能访问

2.私有的

只有当前类本身能够访问

默认为公共的

how

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）

 

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__x的形式：

lass A:
    __N=0 #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如__N,会变形为_A__N
    def __init__(self):
        self.__X=10 #变形为self._A__X
    def __foo(self): #变形为_A__foo
        print('from A')
    def bar(self):
        self.__foo() #只有在类内部才可以通过__foo的形式访问到.

#A._A__N是可以访问到的，
#这种，在外部是无法通过__x这个名字访问到。

 

为什么要封装 why

1.提高安全性

封装属性

2.隔离复杂度

封装方法

 

 

一个类中分为两种数据,属性和方法

封装属性:

class Student:
​
    def __init__(self,name,age,gender,id_card):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender
        self.__id_card = id_card
​
    def show_id_card(self):
        # 可以在这里添加额外的任何逻辑代码 来限制外部的访问
        
        #在类的内部 可以访问
        print(self.__id_card)

对私有属性的访问以及修改

class Student:
    def __init__(self,name,age,gender,id_card):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender
        self.__id_card = id_card
​
    # 访问被封装的属性  称之为访问器
    def get_id_card(self,pwd):
        # 可以在这里添加额外的任何逻辑代码 来限制外部的访问
        # 在类的内部 可以访问
        if pwd =="123":
            return self.__id_card
        raise Exception("密码错误!")
​
​
    # 修改被封装的属性   称之为设置器
    def set_id_crad(self,new_id):
        # 身份证必须是字符串类型
        # 长度必须是18位
        if isinstance(new_id,str) and len(new_id) == 18:
            self.__id_card = new_id
        else:
            raise Exception("身份证号码 必须是字符串 且长度必须为18!")

什么样的方法应该被封装起来

一个为内部提供支持的方法,不应该让外界直接访问,那就封装起来 ,如下例中的 user_auth等...

class ATM:
​
    def withdraw(self):
        self.__user_auth()
        self.__input_money()
        self.__save_record()
        # 输入账号和密码
        # 显示余额
        # 输入取款金额
        # 保存记录
​
    def __user_auth(self):
        print("请输入账号密码....")
​
    def __input_money(self):
        print("余额为100000000,请输入取款金额!")
​
    def  __save_record(self):
        print("记录流水....")

封装的原理:

python是通过 变形的方式来实现封装:
 在名称带有双下划线开头的变量名字前添加_类名  如_Person__id_card
当然通过变形后的名字可以直接访问被隐藏的属性  但通过不应该这么做
1.这种机制也并没有真正意义上限制我们从外部直接访问属性，知道了类名和属性名就可以拼出名字：_类名__属性，
然后就可以访问了，如a._A__N，即这种操作并不是严格意义上的限制外部访问，仅仅只是一种语法意义上的变形，主要用来限制外部的直接访问。
2.变形仅在类的定义阶段发生一次 后续再添加的带有双下划线的任何属性都不会变形  就是普通属性 

 

什么时候用 where

封装属性

当这个对象存在一个机密性的属性 例如 人的身份证 银行卡密码等等,这样属性不应该被外界直接 访问当 ,那就封装起来

Person 密码 Teacher 工资

封装方法

一个为内部提供支持的方法,不应该让外界直接访问,那就封装起来 ,如下例中的 user_auth等..

 

Property

作用: 将一个方法伪装成普通属性

为什么用 property 希望将访问私有属性和普通属性的方式变得一致

与property相关的 两个装饰器

setter

用点语法 给属性赋值时触发

deleter

用点语法删除属性时触发

案例:

class Teacher:
    def __init__(self,name,age,salary):
        self.name = name
        self.age = age
        self.__salary = salary
​
    @property  # getter   # 用于访问私有属性的值   也可以访问普通属性
    def salary(self):
        return self.__salary
​
    @salary.setter   # 用来设置私有属性的值  也可以设置普通属性
    def salary(self,new_salary):
        self.__salary = new_salary
​
    @salary.deleter # 用来设置私有属性的值  也可以删除普通属性
    def salary(self):
        # print("can not delete salary!")
        del self.__dict__["_Teacher__salary"]

 

property的另一种使用场景 计算属性

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

将一个类的函数定义成特性以后，对象再去使用的时候obj.name,根本无法察觉自己的name是执行了一个函数然后计算出来的，这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则

什么是计算属性 一个属性 它的值不是固定的 而是通过计算动态产生的 BMI

class Person:
    def __init__(self,name,height,weight):
        self.name = name
        self.height = height
        self.weight = weight
        # self.BMI = weight / (height ** 2)
​
    @property
    def BMI(self):
        return self.weight / (self.height ** 2)
​
    @BMI.setter
    def BMI(self,new_BMI):
        print("BMI 不支持自定义.....")
​
​
p = Person("egon",1.7,80)
print(p.BMI)
p.BMI = 10

多态 :

多态不是一个具体的技术 或代码

指的是 多个不同类型对象 可以响应同一个方法 ,产生不同结果

多态
某种事物具备多个不同形态
例如 水:   气态  固态  液态
     动物: 人  猫  猪
     汽车人:  汽车 飞机  人型
​
OOP中 标准解释: 多个不同类型对象 可以响应同一个方法  并且产生不同结果
​
多态的带来的好处:
    只需要学习基类中的使用方法即可, 不需要关心具体的哪一个类 以及实现的   以不变应万变   提高了灵活性
    提高扩展性 
    
    如果没有多态  需要分别学习 person  cat pig 的不同使用方法 这对于使用者而言太麻烦了
​
如何实现多态:
    鸭子类型 就是典型的多态 多种不同类型 使用方法一样 

案例:

class Cat():
    def bark(self):
        print("喵喵喵")
    def run(self):
        print("四条腿跑!")
    def sleep(self):
        print("趴着睡!")
        
class Pig():
    def bark(self):
        print("哼哼哼!")
    def run(self):
        print("四条腿跑!")
    def sleep(self):
        print("侧躺着睡!")
​
# 一个用来管理动物的方法   只要你传入是一个动物 我就按照动物的标准来使用 完全不用考虑你具体是什么类型
def management_animal(animal):
    print("==================正在溜%s=============" % animal.__class__.__name__)
    animal.bark()
    animal.run()
    animal.sleep()

 

反射

英文中叫反省 (自省)

面向对象中的反省 指的是,一个对象必须具备,发现自身属性,以及修改自身属性的能力;

一个对象在设计初期,可能考虑不够周全后期需要删除或修改已经存在的属性, 和增加属性

反射就是通过字符串来操作对象属性

 

 

涉及到的方法:

hasattr 判断是否存在某个属性
​
getattr 获取某个属性的值
​
setattr 新增或修改某个属性 
​
delattr 删除某个属性 


好处
1.实现可插拔机制

可以事先定义好接口，接口只有在被完成后才会真正执行，这实现了即插即用

class CMD:
    def dir(self):
        os.system('dir')

    def ip(self):
        os.system('ip')

cmd=CMD

while True:
    name=input('输入执行功能')
    if hasattr(cmd,name):
        method=getattr(cmd,name)
        print(method)
        method()

    else:
        print('无')

2.动态导入模块(基于反射当前模块成员)

"""
直接写import 称之为静态导入  建立在一个基础上:提前已经知道有这个模块 
动态导入  指的是  在需要的任何时候 通过指定字符串类型的包名称来导入需要的模块 
import importlib
mk = importlib.import_module(m_name)
mk 即导入成功的模块
"""
该方式常用在框架中 因为框架设计者不可能提前预知后续需要的模块和类

案例:

class MY_CMD:
​
    def dir(self):
        os.system("dir")
​
    def ipconfig(self):
        os.system("ipconfig")
​
cmd = MY_CMD()
​
while True:
    name = input("请输入要执行的功能:")
    if hasattr(cmd,name):
        method = getattr(cmd,name)
        print(method)
        method()
    else:
        print("sorry this method is not exists....!")

 

 

常用的内置函数

 

__str__

改变对象的字符串显示__str__

# 在对象被打印时自动触发，可以用来定义对象被打印时的输出信息
             # 注意：必须返回一个字符串类型的值

class People:
    def __init__(self, name, age ):
        self.name = name
        self.age = age

    def __str__(self):
        print('run....')
        return '<name: %s age:%s>' %(self.name, self.age )

obj1 = People('egon', 18)
print(obj1)  #print(obj1.__str__())

 

__del__

"""
__del__
当对象被删除前会自动调用 该方法
声明时候会删除对象?
    1.程序运行结束 解释器退出 将自动删除所有数据
    2.手动调用del 时也会删除对象
​
注意:该函数不是用来删除对象的
​
使用场景
当你的对象在创建时,开启了不属于解释器的资源 例如打开了一个文件
必须保证当对象被删除时 同时关闭额外的资源  如文件
​
​
也称之为析构函数  构造 的反义词
    构造 指的是从无到有
    析构 值从有到无
    简单的说就对象所有数据全部删除
​
​
总结:__del__该函数 用于 在对象删除前做一些清理操作
"""
# 假设要求每一个person对象都要绑定一个文件
class Person:
    def __init__(self,name,path,mode="rt",encoding="utf-8"):
        self.name = name
        self.file = open(path,mode,encoding=encoding)
​
​
​
    # 读取数据的方法
    def read_data(self):
        return self.file.read()
​
​
    def __del__(self):
        print("del run!")
        self.file.close()