第九篇:面向對象之多態與封裝
一 多態
多態指的是一類事物有多種形態
動物有多種形態:人,狗,豬(咳咳~人也是猴子進化來的,不允許反駁)
import abc class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): #同一類事物:動物 @abc.abstractmethod def talk(self): pass class People(Animal): #動物的形態之一:人 def talk(self): print(‘say hello‘) class Dog(Animal): #動物的形態之二:狗 deftalk(self): print(‘say wangwang‘) class Pig(Animal): #動物的形態之三:豬 def talk(self): print(‘say aoao‘)
文件也有多種形態:文本文件,可執行文件
import abc class File(metaclass=abc.ABCMeta): #同一類事物:文件 @abc.abstractmethod def click(self): pass class Text(File): #文件的形態之一:文本文件def click(self): print(‘open file‘) class ExeFile(File): #文件的形態之二:可執行文件 def click(self): print(‘execute file‘)
二 多態性
一 什麽是多態動態綁定(在繼承的背景下使用時,有時也稱為多態性)
多態性是指在不考慮實例類型的情況下使用實例
在面向對象方法中一般是這樣表述多態性:向不同的對象發送同一條消息(!!!obj.func():是調用了obj的方法func,又稱為向obj發送了一條消息func),不同的對象在接收時會產生不同的行為(即方法)。也就是說,每個對象可以用自己的方式去響應共同的消息。所謂消息,就是調用函數,不同的行為就是指不同的實現,即執行不同的函數。 比如:老師.下課鈴響了(),學生.下課鈴響了(),老師執行的是下班操作,學生執行的是放學操作,雖然二者消息一樣,但是執行的效果不同給你解釋的清清楚楚
多態性分為靜態多態性和動態多態性
靜態多態性:如任何類型都可以用運算符+進行運算
動態多態性:如下
peo=People() dog=Dog() pig=Pig() #peo、dog、pig都是動物,只要是動物肯定有talk方法 #於是我們可以不用考慮它們三者的具體是什麽類型,而直接使用 peo.talk() dog.talk() pig.talk() #更進一步,我們可以定義一個統一的接口來使用 def func(obj): obj.talk()
二 為什麽要用多態性(多態性的好處)
其實大家從上面多態性的例子可以看出,我們並沒有增加什麽新的知識,也就是說python本身就是支持多態性的,這麽做的好處是什麽呢?
1.增加了程序的靈活性
以不變應萬變,不論對象千變萬化,使用者都是同一種形式去調用,如func(animal)
2.增加了程序額可擴展性
通過繼承animal類創建了一個新的類,使用者無需更改自己的代碼,還是用func(animal)去調用
>>> class Cat(Animal): #屬於動物的另外一種形態:貓 ... def talk(self): ... print(‘say miao‘) ... >>> def func(animal): #對於使用者來說,自己的代碼根本無需改動 ... animal.talk() ... >>> cat1=Cat() #實例出一只貓 >>> func(cat1) #甚至連調用方式也無需改變,就能調用貓的talk功能 say miao ‘‘‘ 這樣我們新增了一個形態Cat,由Cat類產生的實例cat1,使用者可以在完全不需要修改自己代碼的情況下。使用和人、狗、豬一樣的方式調用cat1的talk方法,即func(cat1) ‘‘‘
寫到這裏,我突然想到了鴨子類型
沒錯,那我就想copy一段話了
Python崇尚鴨子類型,即‘如果看起來像、叫聲像而且走起路來像鴨子,那麽它就是鴨子’
python程序員通常根據這種行為來編寫程序。例如,如果想編寫現有對象的自定義版本,可以繼承該對象
也可以創建一個外觀和行為像,但與它無任何關系的全新對象,後者通常用於保存程序組件的松耦合度。
其實大家一直在享受著多態性帶來的好處,比如Python的序列類型有多種形態:字符串,列表,元組
2 封裝
從封裝本身的意思去理解,封裝就好像是拿來一個麻袋,把小貓,小狗,小王八,還有李林一起裝進麻袋,然後把麻袋封上口子。照這種邏輯看,封裝=‘隱藏’,這種理解是相當片面的
一 先看如何隱藏
在python中用雙下劃線開頭的方式將屬性隱藏起來(設置成私有的)
#其實這僅僅這是一種變形操作且僅僅只在類定義階段發生變形 #類中所有雙下劃線開頭的名稱如__x都會在類定義時自動變形成:_類名__x的形式: class A: __N=0 #類的數據屬性就應該是共享的,但是語法上是可以把類的數據屬性設置成私有的如__N,會變形為_A__N def __init__(self): self.__X=10 #變形為self._A__X def __foo(self): #變形為_A__foo print(‘from A‘) def bar(self): self.__foo() #只有在類內部才可以通過__foo的形式訪問到. #A._A__N是可以訪問到的, #這種,在外部是無法通過__x這個名字訪問到。
在繼承中,父類如果不想讓子類覆蓋自己的方法,可以將方法定義為私有
#正常情況 >>> 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定義成私有的,即__fa >>> class A: ... def __fa(self): #在定義時就變形為_A__fa ... print(‘from A‘) ... def test(self): ... self.__fa() #只會與自己所在的類為準,即調用_A__fa ... >>> class B(A): ... def __fa(self): ... print(‘from B‘) ... >>> b=B() >>> b.test() from AView Code
封裝其實不是單純意義的隱藏
封裝的真諦在於明確地區分內外,封裝的屬性可以直接在內部使用,而不能被外部直接使用,然而定義屬性的目的終歸是要用,外部要想用類隱藏的屬性,需要我們為其開辟接口,讓外部能夠間接地用到我們隱藏起來的屬性,那這麽做的意義何在???
1:封裝數據:將數據隱藏起來這不是目的。隱藏起來然後對外提供操作該數據的接口,然後我們可以在接口附加上對該數據操作的限制,以此完成對數據屬性操作的嚴格控制。
class Teacher: def __init__(self,name,age): # self.__name=name # self.__age=age self.set_info(name,age) def tell_info(self): print(‘姓名:%s,年齡:%s‘ %(self.__name,self.__age)) def set_info(self,name,age): if not isinstance(name,str): raise TypeError(‘姓名必須是字符串類型‘) if not isinstance(age,int): raise TypeError(‘年齡必須是整型‘) self.__name=name self.__age=age t=Teacher(‘egon‘,18) t.tell_info() t.set_info(‘egon‘,19) t.tell_info():(
2:封裝方法:目的是隔離復雜度
封裝方法舉例:
1. 你的身體沒有一處不體現著封裝的概念:你的身體把膀胱尿道等等這些尿的功能隱藏了起來,然後為你提供一個尿的接口就可以了(接口就是你的。。。,),你總不能把膀胱掛在身體外面,上廁所的時候就跟別人炫耀:hi,man,你瞅我的膀胱,看看我是怎麽尿的。
2. 電視機本身是一個黑盒子,隱藏了所有細節,但是一定會對外提供了一堆按鈕,這些按鈕也正是接口的概念,所以說,封裝並不是單純意義的隱藏!!!
3. 快門就是傻瓜相機為傻瓜們提供的方法,該方法將內部復雜的照相功能都隱藏起來了
提示:在編程語言裏,對外提供的接口(接口可理解為了一個入口),可以是函數,稱為接口函數,這與接口的概念還不一樣,接口代表一組接口函數的集合體
四 特性(property)
什麽是特性property
property是一種特殊的屬性,訪問它時會執行一段功能(函數)然後返回值
例一:BMI指數(bmi是計算而來的,但很明顯它聽起來像是一個屬性而非方法,如果我們將其做成一個屬性,更便於理解)
成人的BMI數值: 過輕:低於18.5 正常:18.5-23.9 過重:24-27 肥胖:28-32 非常肥胖, 高於32 體質指數(BMI)=體重(kg)÷身高^2(m) EX:70kg÷(1.75×1.75)=22.86class 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‘,75,1.85) print(p1.bmi)沒錯就是這樣
為什麽要用property
將一個類的函數定義成特性以後,對象再去使用的時候obj.name,根本無法察覺自己的name是執行了一個函數然後計算出來的,這種特性的使用方式遵循了統一訪問的原則
除此之外,看下
ps:面向對象的封裝有三種方式:
【public】
這種其實就是不封裝,是對外公開的
【protected】
這種封裝方式對外不公開,但對朋友(friend)或者子類(形象的說法是“兒子”,但我不知道為什麽大家 不說“女兒”,就像“parent”本來是“父母”的意思,但中文都是叫“父類”)公開
【private】
這種封裝對誰都不公開
第九篇:面向對象之多態與封裝