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三十四、Python面向对象:"假"封装

off999 2024-10-01 14:07 27 浏览 0 评论

1.什么是封装?

众所周知,封装(Encapsulation)、继承(Inherit)和多态(Polymorphism)是面向对象的三大特征,它指的是将对象的状态信息隐藏在类定义的内部,不允许外界直接访问对象的内部信息,而是通过该类对外部暴露的方法来实现对类内部信息的访问和操作。

2.封装的好处

  • 对外隐藏类内部的实现细节;
  • 使用者仅通通过类定义时对外暴露的方法来访问数据,因此,可以在定义方法时添加控制逻辑,限制对属性的不合理访问;
  • 在用户通过方法设置或修改类的属性时,可以在方法上添加数据校验规则,可以保证数据的完整性和有效性;

3.怎样实现封装?

实现封装可以从以下两方面来考虑:

  1. 需要将对象的属性和实现细节隐藏起来,不允许外部直接访问和操作;
  2. 将方法暴露出来,让方法来控制这些属性的访问与操作;

4.Python类中实现封装

因为Python是解释型的语言,并没有像其它语言提供变量的修饰符,比如private, protected等,而是通过一种技巧,即Python内部的约定,给类成员命名以双下划线的开头,Python就会将它们隐藏起来。

class Dog:
    def get_name(self):
        return self.__name

    def set_name(self, name):
        if(len(name)<2):
            raise ValueError('狗的名字至少需要两个汉字')
        self.__name = name
    name = property(get_name, set_name)

    def __pee(self):
        print('我要尿尿了...')

# 实例化并调用
d = Dog()
# 尝试直接给变量赋值
d.name = '泰迪'
print(d.name)

#d.name ='狗'
#print(d.name) # ValueError: 狗的名字至少需要两个汉字

#d.__pee() # AttributeError: 'Dog' object has no attribute '__pee'

上面的例子中将Dog类的实例变量命名为__name, 这个实例变量就会被隐藏起来,这样,程序无法直接访问该实例变量,只能通过get_name, set_name这些方法来进行访问, 而get_name, set_name会添加控制逻辑,只有符合条件的name才允许被设置。

另外,对于隐藏的方法__pee(), 程序尝试执行,由于该方法在类的内部定义为隐藏,所以直接访问会报错。

5.为什么说Python中的封装是“假”封装?

其实,Python其实没有真正的隐藏机制,双下划线实现隐藏在Python中只是一种技巧, 因为对于加了双下划线的变量和方法名,Python会巧妙地改名这个名字,即会在你定义的双下划线变量或方法前再添加单下划线和类名。可以通过"对象名.__dict__"查看,或通过"对象名._类名__[方法名|变量名]"调用:

class Dog:
    def get_name(self):
        return self.__name

    def set_name(self, name):
        if(len(name)<2):
            raise ValueError('狗的名字至少需要两个汉字')
        self.__name = name
    name = property(get_name, set_name)

    def __pee(self):
        print('我要尿尿了...')

# 实例化并调用
d = Dog()
d.name ='泰迪'

# 通过下面的方法可以查看被隐藏的成员变量和方法
print(d._Dog__name)
d._Dog__name='藏獒'
print(d._Dog__name)
d._Dog__pee()

所以,从上面可以看出,Python并没有真正地实现“隐藏”机制,是一种“”封装,但是我们不推荐这样访问,通常也不会这么访问。

所以,如果需要隐藏变量或成员方法,可以使用以“双下划线”命名的这种方式,Python也推荐这种使用方式。

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