封装

封装

从封装本身的意思去理解，封装就好像是拿来一个麻袋，把小猫，小狗，小王八，一起装进麻袋，然后把麻袋封上口子。但其实这种理解相当片面

一、什么是封装

• 你钱包的有多少钱（数据的封装）
• 你的性取向（数据的封装）
• 你撒尿的具体功能是怎么实现的（方法的封装）

二、为什么要封装

封装数据的主要原因是：保护隐私（作为男人的你，脸上就写着：我喜欢男人，你害怕么？）

封装方法的主要原因是：隔离复杂度（快门就是傻瓜相机为傻瓜们提供的方法，该方法将内部复杂的照相功能都隐藏起来了，比如你不必知道你自己的尿是怎么流出来的，你直接掏出自己的接口就能用尿这个功能）

提示：在编程语言里，对外提供的接口（接口可理解为了一个入口），就是函数，称为接口函数，这与接口的概念还不一样，接口代表一组接口函数的集合体。

三、两个层面的封装

封装其实分为两个层面，但无论哪种层面的封装，都要对外界提供好访问你内部隐藏内容的接口（接口可以理解为入口，有了这个入口，使用者无需且不能够直接访问到内部隐藏的细节，只能走接口，并且我们可以在接口的实现上附加更多的处理逻辑，从而严格控制使用者的访问）

3.1 第一个层面

第一个层面的封装（什么都不用做）：创建类和对象会分别创建二者的名称空间，我们只能用类名.或者obj.的方式去访问里面的名字，这本身就是一种封装

注意：对于这一层面的封装（隐藏），类名.和实例名.就是访问隐藏属性的接口

3.2 第二个层面

第二个层面的封装：类中把某些属性和方法隐藏起来(或者说定义成私有的)，只在类的内部使用、外部无法访问，或者留下少量接口（函数）供外部访问。

在python中用双下划线的方式实现隐藏属性（设置成私有的）

类中所有双下划线开头的名称如__x都会自动变形成：_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.

这种自动变形的特点：

1. 类中定义的__x只能在内部使用，如self.__x，引用的就是变形的结果。
2. 这种变形其实正是针对内部的变形，在外部是无法通过__x这个名字访问到的。
3. 在子类定义的__x不会覆盖在父类定义的__x，因为子类中变形成了：_子类名__x,而父类中变形成了：_父类名__x，即双下滑线开头的属性在继承给子类时，子类是无法覆盖的。
4. 什么时候属性变形，只要再类内部，以__变量名，命名的变量，都会被隐藏，会发生变量名变形， 在外部放入的__变量名，属性是不会隐藏的

注意：对于这一层面的封装（隐藏），我们需要在类中定义一个函数（接口函

这种变形需要注意的问题是：

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

# 对象测试
a = A()
print(a._A__N)

0

# 对象测试
print(a._A__X)

10

# 类测试
print(A._A__N)

0

# 类测试
try:
    print(A._A__X)  # 对象私有的属性
except Exception as e:
    print(e)

type object 'A' has no attribute '_A__X'

2. 变形的过程只在类的定义时发生一次,在定义后的赋值操作，不会变形

a = A()
print(a.__dict__)

{'_A__X': 10}

a.__Y = 1
print(a.__dict__)

{'_A__X': 10, '__Y': 1}

3. 在继承中，父类如果不想让子类覆盖自己的方法，可以将方法定义为私有的

# 正常情况
class A:
    def fa(self):
        print('from A')

    def test(self):
        self.fa()


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


b = B()
b.test()

from B

# 把fa定义成私有的，即__fa
class A:
    def __fa(self):  # 在定义时就变形为_A__fa
        print('from A')

    def test(self):
        self.__fa()  # 只会与自己所在的类为准,即调用_A__fa


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


b = B()
b.test()

四、私有模块

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，如果模块中的变量名_private_module以单下划线开头，那么from module import *时不能被导入该变量，但是你from module import _private_module依然是可以导入该变量的

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

python要想与其他编程语言一样，严格控制属性的访问权限，只能借助内置方法如__getattr__，下面会详细介绍。

五、使用

class A:
    def fa(self):
        print('from A')

    def test(self):
        self.fa()


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


b = B()
b.test()

from B

class A:
    def __fa(self):
        print('from A')

    def test(self):
        self.__fa()


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


b = B()
b.test()

from A

六、总结

1. 类中定义的__x只能在内部使用，如self.__x，引用的就是变形的结果；
2. 这种变形其实正是针对内部的变形，在外部是无法通过__x这个名字访问到的；
3. 在子类定义的__x不会覆盖在父类定义的__x，因为子类中变形成了：_子类名__x,而父类中变形成了：_父类名__x，即双下滑线开头的属性在继承给子类时，子类是无法覆盖的；
4. 什么时候属性变形，只要再类内部，以__变量名，命名的变量，都会被隐藏，会发生变量名变形， 在外部放入的__变量名，属性是不会隐藏的；
5. 遇到单下划线开头的，这些都是私有的，原则上是供内部调用的；
6. __名字，这种语法只在定义的时候才有变形的效果，如果类或对象已经产生了，就不会有变形的效果了。