一、封装
封装 :
广义上的 :把一堆东西装在一个容器里
狭义上的 :会对一种现象起一个专门属于它的名字
函数和属性装到了一个非全局的命名空间 —— 封装
隐藏对象的属性和实现细节,仅对外提供公共访问方式。
【好处】
将变化隔离;
便于使用;
提高复用性;
提高安全性;
【封装原则】
将不需要对外提供的内容都隐藏起来;
把属性都隐藏,提供公共方法对其访问。
私有变量和私有方法
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)
class A:
__N = 'aaa'
print(A.__N)
执行报错:
AttributeError: type object ‘A’ has no attribute ‘__N’
这个是__N 就是私有属性
python
pulic 公有的
private 私有的
java 完全面向对象的语言
public 公有的
protect 保护的
private 私有的
python 之前学的所有属性,都是公有的
定义一个私有的名字 : 就是在私有的名气前面加两条下划线 __N = ‘aaa’
所谓私有,就是不能在类的外面去引用它
私有类的静态变量
class A:
__N = 'aaa' # 静态变量
def func(self):
print(A.__N) # 在类的内部使用正常
a = A()
a.func()
#print(A.__N) # 在类的外部直接用 报错
执行输出:aaa
那么__N 真的私有的吗?
class A:
__N = 'aaa' # 静态变量
def func(self):
print(A.__N) # 在类的内部使用正常
print(A.__dict__)
执行输出:
{‘func’:
从输出的结果中,可以看到_A__N
在外部,依然可以调用,只不过,存储的的时候,做了变形
class A:
__N = 'aaa' # 静态变量
def func(self):
print(A.__N) # 在类的内部使用正常
#print(A.__dict__) # python就是把__名字当成私有的语法
print(A._A__N)
执行输出:aaa
为什么敲 A._A__N 没有提示呢?
这是 Pycharm 做的功能,防止你调用私有变量
虽然这样可以调用,但是在以后的工作中,禁止调用,这样是不规范的。
一个私有的名字 在存储的过程中仍然会出现在 A.dict中,所以我们仍然可以调用到。
python 对其的名字进行了修改: 类名_名字
只不过在类的外部调用 :需要”类名_名字”去使用
在类的内部可以正常的使用名字
那么为什么类外部是_AN,内部是N
那么内存中,存的还是AN。请看一下dict_就知道了
_A__N
在类的内部 只要你的代码遇到名字,就会被 python 解释器自动的转换成_类名名字
私有属性
class B:
def __init__(self,name):
self.__name = name
b = B('alex')
print(b.__name)
执行输出:
AttributeError: ‘B’ object has no attribute ‘__name’
私有属性变形了
class B:
def __init__(self,name):
self.__name = name
b = B('alex')
print(b._B__name)
执行输出:alex
私有方法
class C:
def __wahaha(self):
print('wahaha')
c = C()
c.__wahaha()
执行报错:
AttributeError: ‘C’ object has no attribute ‘__wahaha’
方法也变形了
class C:
def __wahaha(self):
print('wahaha')
c = C()
c._C__wahaha()
执行输出:wahaha
在里面定义方法,调用私有方法
class C:
def __wahaha(self):
print('wahaha')
def ADCa(self):
self.__wahaha()
c = C()
#c._C__wahaha()
c.ADCa()
执行输出:
wahaha
总结:
在类中,静态属性,方法,对象属性都可以变成私有的,只需要在这些名字之前加上__
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
在类中,可以使用 self.__x 的形式调用。外部无法调用,因为变形了。
面试题
下面的代码,执行输出什么?
class D:
def __func(self):
print('in func')
class E(D):
def __init__(self):
self.__func()
e = E()
执行报错
AttributeError: ‘E’ object has no attribute ‘_E__func’
为什么呢?
代码分析:
class D:
def __func(self): # 变形为 _D__func
print('in func')
class E(D): # E继承了D
def __init__(self): # 执行初始化方法
self.__func() # 变形为 _E__func
e = E()
执行到 self.func()时,变形为_Efunc
此时 E 里面找不到这个方法,执行报错
私有的名字不能被子类继承
查看当前范围内的变量、方法和定义的类型列表
class D:
def __func(self): # 变形为 _D__func
print('in func')
class E(D):
def __init__(self):
pass
e = E()
print(e.__dir__())
执行输出:
[‘ge‘, ‘gt‘, ‘new‘, ‘reduce_ex‘, ‘reduce‘, ‘dict‘, ‘le‘, ‘eq‘, ‘sizeof‘, ‘format‘, ‘getattribute‘, ‘Dfunc’, ‘hash‘, ‘str‘, ‘init‘, ‘module‘, ‘subclasshook‘, ‘weakref‘, ‘repr‘, ‘lt‘, ‘setattr‘, ‘ne‘, ‘class‘, ‘dir‘, ‘delattr‘, ‘doc_‘]
从输出结果中,可以看出。_Dfunc 就是 D 里面的func 方法。在内存中存储的值,已经变形了。
既然这样的话,那么就可以调用__func 方法了
class D:
def __func(self): # 变形为 _D__func
print('in func')
class E(D):
def __init__(self):
self._D__func()
e = E()
执行输出:in func
但是不建议这么写,既然是私有属性,不能这么做。很容易被打的哈…
面试题
下面的代码执行输出 in D 还是 in E?
class D:
def __init__(self):
self.__func()
def __func(self):
print('in D')
class E(D):
def __func(self):
print('in E')
e = E()
大部分人猜的结果应该是 in E
但是结果其实是 in D
what?

执行到第 8 部的时候,它需要找的是_D__func
所以结果输出 in D
私有的名字,在类内使用的时候,就是会变形成该类名_方法名
以此为例 :没有双下换线会先找 E 中的 func
但是有了双下划线,会在调用这个名字的类 D 中直接找_D__func
class F:pass
F.__name = 'alex' # 是不是在创建私有属性?
print(F.__name)
执行输出:alex
what? 它为啥不是私有属性?
在类的外部,它不会发生变形
只有在类的内部,才关心双下划线
变形只在类的内部发生
在类的外部,禁止访问私有属性
java 中的对比
public 公有的 在类的内部可以使用,子类可以使用,外部可以使用 python 中所有正常的名字
protect 保护的 在类的内部可以使用,子类可以使用,外部不可以使用 python 中没有
private 私有的 只能在类的内部使用,子类和外部都不可以使用 python 中的__名字
python 私有的用法
当一个方法不想被子类继承的时候
有些属性或者方法不希望从外部被调用,只想提供给内部的方法使用
描述一个房子
单价
面积
长宽高
class Room:
def __init__(self,name,price,length,width,height):
self.name = name
self.price = price
self.__length = length # 隐藏长
self.__width = width # 隐藏宽
self.__height = height # 隐藏高
def area(self):
return self.__length*self.__width
r = Room('鹏鹏',100,2,1,0.5)
print(r.name)
print(r.price)
print(r.area())
执行输出:
鹏鹏
100
2
这个例子,将长宽高隐藏起来的,外部知道名字,价格,面积就可以了。
用户名和密码问题
将密码保护起来
class Person:
def __init__(self,name,pwd):
self.name = name
self.__pwd = pwd
def __show_pwd(self):
li = []
for i in self.__pwd:
i = ord(str(i)) # 查看ascii码对应的顺序
li.append(str(i))
my_secret_pwd = ''.join(li)
return my_secret_pwd
a = Person('xiao','42423')
ret = a._Person__show_pwd()
print(ret)
执行输出:
5250525051
二、property
什么是特性 property
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
例一:BMI 指数(bmi 是计算而来的,但很明显它听起来像是一个属性而非方法,如果我们将其做成一个属性,更便于理解)
成人的 BMI 数值:
过轻:低于 18.5
正常:18.5-23.9
过重:24-27
肥胖:28-32
非常肥胖, 高于 32
体质指数(BMI)=体重(kg)÷身高^2(m)
EX:70kg÷(1.75×1.75)=22.86
查看我的 BMI
class Person(object):
def __init__(self,name,weight,height):
self.name = name
self.__weight = weight
self.__height = height
def cal_BMI(self):
return self.__weight / self.__height **2
a = Person('xiao',65,1.75)
print(a.cal_BMI())
执行输出:
21.224489795918366
bmi 是一个名词,能不能 将 bmi 伪装成属性?
方法执行,需要带括号,而属性则不需要
@property 装饰器就是负责把一个方法变成属性调用的
class Person(object):
def __init__(self,name,weight,height):
self.name = name
self.__weight = weight
self.__height = height
@property
def cal_bmi(self):
return self.__weight / self.__height **2
a = Person('xiao',65,1.75)
print(a.cal_bmi)
执行输出:
21.224489795918366
下面的代码,也可以实现上面的效果
class Person(object):
def __init__(self,name,weight,height):
self.name = name
self.__weight = weight
self.__height = height
#self.bmi = self.__weight / self.__height **2
#self.bmi = cal_BMI()
但是计算的逻辑,不能放到 init 里面
初始化,不要做计算
举例:
class Person(object):
def __init__(self,name,weight,height):
self.name = name
self.__weight = weight
self.__height = height
self.bmi = self.__weight / self.__height **2
p = Person('xiao',65,1.75)
print(p.bmi)
p._Person__weight = 70 # 1周之后,增加体重
print(p.bmi)
执行输出:
21.224489795918366
21.224489795918366
执行结果是一样的,体重增加了,但是 bmi 指数没有变动。
因为init初始化之后,就不会再变动了。
看之前的例子
class Person(object):
def __init__(self,name,weight,height):
self.name = name
self.__weight = weight
self.__height = height
@property
def cal_bmi(self):
return self.__weight / self.__height **2
看着,有点问题,cal_bmi 是动词。
但是 bmi 应该是一个属性
为了更美观,将方法名变成名词
@property
def bmi(self):
return self.__weight / self.__height **2
如果在init里面,也指定同名的 bmi 属性呢?
class Person(object):
def __init__(self,name,weight,height,bmi):
self.name = name
self.__weight = weight
self.__height = height
self.bmi = bmi
def bmi(self):
return self.__weight / self.__height **2
a = Person('xiao',65,1.75)
print(a.bmi())
执行报错:
TypeError: init() missing 1 required positional argument: ‘bmi’
在init里面,属性名不能和方法名重复
那么 bmi 是否可以修改呢?
class Person(object):
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
p = Person('xiao',65,1.75)
p.bmi = 2
执行输出:
AttributeError: can’t set attribute
总结:
@property 能够将一个方法伪装成一个属性
从原来的的对象名.方法名(),变成了对象名.方法名
只是让代码变的更美观
被 property 装饰的 bmi 仍然是一个方法 存在 Person.dict
对象的.dict中不会存储这个属性
在一个类加载的过程中,会先加载这个类的名字,包括被 property 装饰的
在实例化对象的时候,python 解释器会先到类的空间里看看有没有这个被装饰的属性,
如果有就不能再在自己对象的空间中创建这个属性了
被 property 装饰的方法,不能修改,只能查看
圆形类
有半径,面积,周长
要求:将方法伪装成属性,方法中一般涉及的都是一些计算过程
from math import pi
class Circle: # 圆形
def __init__(self, r):
self.r = r
@property
def area(self): # 面积
return pi * self.r ** 2
@property
def perimeter(self): # 周长
return pi * self.r * 2
c = Circle(10)
print(c.area)
print(c.perimeter)
c.r =15 # 修改半径
print(c.area)
print(c.perimeter)
执行输出:
314.1592653589793
62.83185307179586
706.8583470577034
94.24777960769379
class Person:
def __init__(self,name):
self.__name = name # 私有的属性
@property
def name(self): # 将一个方法伪装成一个属性
return self.__name
p = Person('alex')
print(p.name) #此时执行的是伪装的属性name
执行输出:alex
这样是获取一个属性 name
和下面的代码,效果是一样的
class Person0:
def __init__(self,name):
self.name = name
p = Person0('alex')
print(p.name)<br>p.name = 'sb'<br>p.name = 123
但是它的 name 属性是可以改变的。
在 C++里面,喜欢把所有的属性,变成私有属性
那么上面这 2 个例子,和直接定义 name 属性有什么区别?
class Person:
def __init__(self,name):
self.__name = name # 私有的属性
@property
def name(self):
return self.__name
def set_name(self,new_name):
if type(new_name) is str:
self.__name = new_name
else:
print('您提供的姓名数据类型不合法')
p = Person('alex')
print(p.name)
p.set_name('alex_sb')
print(p.name)
p.set_name(123)
执行输出:
alex
alex_sb
您提供的姓名数据类型不合法
@property 被装饰的方法,是不能传参数的,因为它伪装成属性了。
通过 if 判断,就可以保护属性的类型,必须是字符串
class Person:
def __init__(self,name):
self.__name = name # 私有的属性
@property
def name(self):
return self.__name
@name.setter
def name(self,new_name):
print('---',new_name)
p = Person('alex')
p.name = 'alex_sb'
@property 可以将 python 定义的函数“当做”属性访问,从而提供更加友好访问方式,但是有时候 setter/deleter 也是需要的。
1》只有@property 表示只读。
2》同时有@property 和@x.setter 表示可读可写。
3》同时有@property 和@x.setter 和@x.deleter 表示可读可写可删除。
class Person:
def __init__(self,name):
self.__name = name # 私有的属性
@property
def name(self):
return self.__name
@name.setter
def name(self,new_name):
print('---',new_name)
p = Person('alex')
p.name = 'alex_sb' # 修改name属性
执行输出:
—- alex_sb
上面的代码,3 个 name 必须是相同的。三位一体

alex_sb 对应方法里面的 new_name
@name.settet
有且并只有一个参数
class Person:
def __init__(self,name):
self.__name = name # 私有的属性
@property
def name(self):
return self.__name
@name.setter
def name(self,new_name):
print('---',new_name)
p = Person('alex')
print(p.name)
p.name = 'alex_sb' # 修改name属性
print(p.name)
执行输出:
alex
—- alex_sb
alex
从结果上来看,并没有改变 alex 的值
那么如何改变呢?看下面的代码
class Person:
def __init__(self,name):
self.__name = name # 私有的属性
@property
def name(self):
return self.__name
@name.setter
def name(self,new_name):
self.__name = new_name # 更改__name属性
p = Person('alex')
print(p.name)
p.name = 'alex_sb' # 修改name属性
print(p.name)
执行输出:
alex
alex_sb
但是这样,不能保证修改的数据类型是固定的
class Person:
def __init__(self,name):
self.__name = name # 私有的属性
@property
def name(self):
return self.__name
@name.setter
def name(self,new_name):
if type(new_name) is str:
self.__name = new_name
else:
print('您提供的姓名数据类型不合法')
p = Person('alex')
print(p.name)
p.name = 'alex_sb' # 修改name属性
print(p.name)
p.name = 123 # 不合法
print(p.name)
执行输出:
alex
alex_sb
您提供的姓名数据类型不合法
alex_sb
非法类型,不允许修改
这样就可以保护属性的类型
方法伪装成的属性删除操作
class Person:
def __init__(self,name):
self.__name = name # 私有的属性
@property
def name(self):
return self.__name
p = Person('alex')
print(p.name)
del p.name
执行报错:
AttributeError: can’t delete attribute
为什么不能删除
因为 name 被@property 伪装了,此时 name 是只读的。
那么如何删除呢?看下面的代码
class Person:
def __init__(self,name):
self.__name = name # 私有的属性
@property
def name(self):
return self.__name
@name.deleter
def name(self):
print('name 被删除了')
p = Person('alex')
print(p.name)
del p.name
print(p.name)
执行输出:
alex
name 被删除了
alex
它并没有真正删除,只是执行了被@name.deleter 装饰的函数
如何真正删除呢?
class Person:
def __init__(self,name):
self.__name = name # 私有的属性
@property
def name(self):
return self.__name
@name.deleter
def name(self):
del self.__name
p = Person('alex')
print(p.name)
del p.name
print(p.__dict__) # 查看属性
执行输出:
alex
{}
p 对象返回的是空字典,说明删除成功了!
标注一下 3 个装饰器的重要程度
✴✴✴** @name.setter**
✴✴✴✴** @property**
✴ @name.deleter
总结:
@property —> func 将方法伪装成属性,只观看的事儿
@func.setter —> func 对伪装的属性进行赋值的时候调用这个方法 一般情况下用来做修改
@func.deleter —> func 在执行 del 对象.func 的时候调用这个方法 一般情况下用来做删除 基本不用
再讲一个列子:
商品的 折扣
有一个商品 : 原价 折扣
当我要查看价格的时候 我想看折后价
class Goods:
def __init__(self,name,origin_price,discount):
self.name = name
self.__price = origin_price # 原价
self.__discount = discount # 折扣价
@property
def price(self): # 价格
return self.__price * self.__discount
apple = Goods('apple',5,0.8)
print(apple.price)
执行输出:
4.0
修改苹果的原价
class Goods:
def __init__(self,name,origin_price,discount):
self.name = name
self.__price = origin_price # 原价
self.__discount = discount # 折扣价
@property
def price(self): # 价格
return self.__price * self.__discount
@price.setter
def price(self,new_price):
if type(new_price) is int or type(new_price) is float:
self.__price = new_price
apple = Goods('apple',5,0.8)
print(apple.price)
# 修改苹果的原价
apple.price = 8
print(apple.price)
执行输出:
4.0
6.4
property 的作用
将一些需要随着一部分属性的变化而变化的值的计算过程 从方法 伪装成属性
将私有的属性保护起来,让修改的部分增加一些约束,来提高程序的稳定性和数据的安全性
三、classmethod
还是上面的例子,店庆 全场八折,代码怎么改?
class Goods:
__discount = 0.8 # 折扣
def __init__(self,name,origin_price):
self.name = name
self.__price = origin_price # 原价
@property
def price(self): # 价格
return self.__price * Goods.__discount
apple = Goods('apple',5)
banana = Goods('banana',8)
print(apple.price)
print(banana.price)
执行输出:
4.0
6.4
现在折扣变了,店庆结束,恢复原价
如何修改__discount 变量呢?
不能这么写
Goods._Goods__discount = 1
怎么办呢?定义一个方法,修改属性
class Goods:
__discount = 0.8 # 折扣
def __init__(self,name,origin_price):
self.name = name
self.__price = origin_price # 原价
@property
def price(self): # 价格
return self.__price * Goods.__discount
def change_discount(self,new_discount): # 修改折扣
Goods.__discount = new_discount
apple = Goods('apple',5)
banana = Goods('banana',8)
apple.change_discount(1) #修改折扣为1
print(apple.price)
print(banana.price)
执行输出:
5
8
但是修改类静态变量,不需要实例化才对啊
如果要改变折扣 是全场的事情 不牵扯到一个具体的物品 所以不应该使用对象来调用这个方法
类函数(@classmethod):即类方法, 更关注于从类中调用方法, 而不是在实例中调用方法
不依赖对象的方法 就应该定义成类方法 类方法可以任意的操作类中的静态变量
class Goods:
__discount = 0.8 # 折扣
def __init__(self,name,origin_price):
self.name = name
self.__price = origin_price # 原价
@property
def price(self): # 价格
return self.__price * Goods.__discount
@classmethod
def change_discount(self,new_discount): # 类方法 可以直接被类调用 不需要默认传对象参数 只需要传一个类参数就可以了
Goods.__discount = new_discount
Goods.change_discount(1) # 不依赖对象的方法 就应该定义成类方法 类方法可以任意的操作类中的静态变量
apple = Goods('apple',5)
banana = Goods('banana',8)
print(apple.price)
print(banana.price)
执行输出:
5
8
看下面一段代码
def login():pass
#username
#password
#身份 -- 实例化
class Student:
def __init__(self,name):pass
def login(self):pass
一半是面向过程,一半是面向对象
对于完全面向对象编程而言,不允许出现面向过程的代码
完全面向对象编程
先登录 后 实例化
还没有一个具体的对象的时候 就要执行 login 方法,这样是不合理的。需要将 login()变成静态方法。
python 为我们内置了函数 staticmethod 来把类中的函数定义成静态方法,它不需要实例化
class Student:
def __init__(self,name):pass
@staticmethod
def login(a): # login就是一个类中的静态方法 静态方法没有默认参数 就当成普通的函数使用即可
user = input('user :')
if user == 'alex':
print('success')
else:
print('faild')
Student.login(1)
总结:
staticmethod
当一个方法要使用对象的属性时 就是用普通的方法
当一个方法要使用类中的静态属性时 就是用类方法(classmethod)
当一个方法要既不使用对象的属性也不使用类中的静态属性时,就可以使用 staticmethod 静态方法