day28---面向对象之封装

一、封装的引入

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1、封装< -- >整合

# 封装是面向对象三大特性最核心的一个特性
封装指的就是把数据与功能都整合到一起

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

2、将封装的属性进行隐藏

Python的Class机制采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，类中所有双下滑线开头的属性都会在类定义阶段、检测语法时自动
变成“_类名__属性名”的形式：

class Foo:
    __N=0 # 变形为_Foo__N

    def __init__(self): # 定义函数时，会检测函数语法，所以__开头的属性也会变形
        self.__x=10 # 变形为self._Foo__x

    def __f1(self): # 变形为_Foo__f1
        print('__f1 run')

    def f2(self):  # 定义函数时，会检测函数语法，所以__开头的属性也会变形
        self.__f1() #变形为self._Foo__f1()

print(Foo.__N) # 报错AttributeError:类Foo没有属性__N

obj = Foo()
print(obbj.__x) # 报错AttributeError:对象obj没有属性__x

总结：

#1、在类外部无法直接访问双下滑线开头的属性，但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Foo._A__N，所以说这种操作并没有严格意义上地
限制外部访问，仅仅只是一种语法意义上的变形。
#2、这种隐藏对外不对内,因为__开头的属性会在检查类体代码语法时统一发生变形
#3、这种变形操作只在检查类体语法的时候发生一次，之后定义的__开头的属性都不会变形

二、开放接口

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定义属性的目的是为了使用，所以隐藏不是根本目的

1、隐藏数据属性

将数据隐藏起来就限制了类外部对数据的直接操作，然后类内应该提供相应的接口来允许类外部间接地操作数据，接口之上可以附加额外的逻辑来对数据的操作进行严格地控制

>>> class Teacher:
...     def __init__(self,name,age): #将名字和年纪都隐藏起来
...         self.__name=name
...         self.__age=age
...     def tell_info(self): #对外提供访问老师信息的接口
...         print('姓名:%s,年龄:%s' %(self.__name,self.__age))
...     def set_info(self,name,age): #对外提供设置老师信息的接口，并附加类型检查的逻辑
...         if not isinstance(name,str):
...             raise TypeError('姓名必须是字符串类型')
...         if not isinstance(age,int):
...             raise TypeError('年龄必须是整型')
...         self.__name=name
...         self.__age=age

2、隐藏函数属性

目的的是为了隔离复杂度，例如ATM程序的取款功能,该功能有很多其他功能组成，比如插卡、身份认证、输入金额、打印小票、取钱等，而对使用者来说,只需要开发取款这个功能
接口即可,其余功能我们都可以隐藏起来

>>> class ATM:
...     def __card(self): #插卡
...         print('插卡')
...     def __auth(self): #身份认证
...         print('用户认证')
...     def __input(self): #输入金额
...         print('输入取款金额')
...     def __print_bill(self): #打印小票
...         print('打印账单')
...     def __take_money(self): #取钱
...         print('取款')
...     def withdraw(self): #取款功能
...         self.__card()
...         self.__auth()
...         self.__input()
...         self.__print_bill()
...         self.__take_money()
...
>>> obj=ATM()
>>> obj.withdraw()

三、property装饰器

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Python中专门提供了一个装饰器property，可以将类中的函数“伪装成”对象的数据属性，对象在访问该特殊属性时会触发功能的执行，然后将返回值作为本次访问的结果。

我们以BMI为例子

#BMI指数是用来衡量一个人的体重与身高对健康影响的一个指标，计算公式为：

体质指数（BMI）=体重（kg）÷身高^2（m）
EX：70kg÷（1.75×1.75）=22.86

#!/usr/bin/env python

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

    @property
    def get_bmi(self):
        return self.weight / (self.height ** 2)


people_obj1 = People('姜春', 60, 1.75)
print(people_obj1.get_bmi)

使用property可以保证属性访问的一致性。此外，property还提供了设置，删除的属性功能，如下

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

    @property
    def show_name(self):
        return self.__NAME   #将属性隐藏起来

    @show_name.setter
    def show_name(self,value):
        if not isinstance(value,str):   #在设定值之前进行类型检查
            raise TypeError('{} must be str'.format(value))
        self.__NAME = value   #通过类型检查后,将值value存放到真实的位置self.__NAME

    @show_name.deleter
    def show_name(self):
        raise PermissionError('can not delete')

p = People('姜春')
print(p.show_name)      #姜春
p.show_name = '王鹏'
print(p.show_name)      #王鹏
p.show_name = 1024
print(p.show_name)      #TypeError: 1024 must be str
del p.show_name          #PermissionError: can not delete