面向对象编程（封装、多态）Python版（Demo详解）
本篇介绍面向对象编程的（ 封装、多态 ）相关知识点，一起学习，共同进步
Python专栏请参考：人生苦短-我学python
文章目录一.封装二.多态三.类属性和实例属性四.静态方法和类方法
一.封装
面向对象三大特性：封装、继承、多态
封装的意义： ①将属性和方法放到一起做为一个整体，然后通过实例化对象来处理； ②隐藏内部实现细节，只需要和对象及其属性和方法交互就可以了； ③对类的属性和方法增加 访问权限控制。 私有权限：在属性名和方法名 前面 加上两个下划线 __ ①类的私有属性 和 私有方法，都不能通过对象直接访问，但是可以在本类内部访问； ②类的私有属性 和 私有方法，都不会被子类继承，子类也无法访问； ③私有属性 和 私有方法 往往用来处理类的内部事情，不通过对象处理，起到安全作用。class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "古法煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[古法] 按照 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
class School(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "现代煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[现代] 按照 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
class Prentice(School, Master):
def __init__(self):
self.kongfu = "猫氏煎饼果子配方"
# 私有属性，可以在类内部通过self调用，但不能通过对象访问
self.__money = 10000
# 私有方法，可以在类内部通过self调用，但不能通过对象访问
def __print_info(self):
print(self.kongfu)
print(self.__money)
def make_cake(self):
self.__init__()
print("[猫氏] 按照 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
def make_old_cake(self):
Master.__init__(self)
Master.make_cake(self)
def make_new_cake(self):
School.__init__(self)
School.make_cake(self)
class PrenticePrentice(Prentice):
pass
damao = Prentice()
# 对象不能访问私有权限的属性和方法
# print(damao.__money)
# damao.__print_info()
pp = PrenticePrentice()
# 子类不能继承父类私有权限的属性和方法
print(pp.__money)
pp.__print_info()
Traceback (most recent call last):
File "D:/Phython/study/venv/Include/hello.py", line 47, in
print(damao.__money)
AttributeError: 'Prentice' object has no attribute '__money'
总结
Python中没有像C++中 public 和 private 这些关键字来区别公有属性和私有属性。
Python是以属性命名方式来区分，如果在属性和方法名前面加了2个下划线’__’，则表明该属性和方法是私有权限，否则为公有权限。
修改私有属性的值
如果需要修改一个对象的属性值，通常有2种方法
对象名.属性名 = 数据 ----> 直接修改
对象名.方法名() ----> 间接修改
私有属性不能直接访问，所以无法通过第一种方式修改，一般的通过第二种方式修改私有属性的值：定义一个可以调用的公有方法，在这个公有方法内访问修改。
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "古法煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[古法] 按照 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
class School(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "现代煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[现代] 按照 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
class Prentice(School, Master):
def __init__(self):
self.kongfu = "猫氏煎饼果子配方"
# 私有属性，可以在类内部通过self调用，但不能通过对象访问
self.__money = 10000
# 现代软件开发中，通常会定义get_xxx()方法和set_xxx()方法来获取和修改私有属性值。
# 返回私有属性的值
def get_money(self):
return self.__money
# 接收参数，修改私有属性的值
def set_money(self, num):
self.__money = num
def make_cake(self):
self.__init__()
print("[猫氏] 按照 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
def make_old_cake(self):
Master.__init__(self)
Master.make_cake(self)
def make_new_cake(self):
School.__init__(self)
School.make_cake(self)
class PrenticePrentice(Prentice):
pass
damao = Prentice()
# 对象不能访问私有权限的属性和方法
# print(damao.__money)
# damao.__print_info()
# 可以通过访问公有方法set_money()来修改私有属性的值
damao.set_money(100)
# 可以通过访问公有方法get_money()来获取私有属性的值
print(damao.get_money())
100
二.多态
所谓多态：定义时的类型和运行时的类型不一样，此时就成为多态 ，多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中，而Python崇尚“鸭子类型”。
鸭子类型：虽然我想要一只"鸭子"，但是你给了我一只鸟。 但是只要这只鸟走路像鸭子，叫起来像鸭子，游泳也像鸭子，我就认为这是鸭子。
Python的多态，就是弱化类型，重点在于对象参数是否有指定的属性和方法，如果有就认定合适，而不关心对象的类型是否正确。
Python “鸭子类型”
class F1(object):
def show(self):
print('F1.show')
class S1(F1):
def show(self):
print('S1.show')
class S2(F1):
def show(self):
print('S2.show')
# 由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型
# 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，
# 所以在def Func的形参中obj的类型是 S1和S2的父类即F1
#
# 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象
def Func(obj):
# python是弱类型，即无论传递过来的是什么，obj变量都能够指向它，这也就没有所谓的多态了（弱化了这个概念）
obj.show()
s1_obj = S1()
Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj，执行 S1 的show方法，结果：S1.show
s2_obj = S2()
Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj，执行 Ss 的show方法，结果：S2.show
S1.show
S2.show
通俗点理解：定义obj这个变量是说的类型是：F1的类型，但是在真正调用Func函数时给其传递的不一定是F1类的实例对象，有可能是其子类的实例对象，
这种情况就是所谓的多态
多态：不同的子类对象，调用相同的父类方法，产生不同的结果
①继承
②重写
案例如下
# 多态：同一种事物的多种形态，动物分为人类，猪类（在定义角度）
class Animal:
def run(self):
raise AttributeError('子类必须实现这个方法')
class People(Animal):
def run(self):
print('人正在走')
class Pig(Animal):
def run(self):
print('pig is walking')
class Dog(Animal):
def run(self):
print('dog is running')
peo = People()
pig = Pig()
d = Dog()
peo.run()
pig.run()
d.run()
人正在走
pig is walking
dog is running
多态性的好处
1.增加了程序的灵活性
以不变应万变，不论对象千变万化，使用者都是同一种形式去调用，如func(animal)
2.增加了程序额可扩展性
通过继承animal类创建了一个新的类，使用者无需更改自己的代码，还是用func(animal)去调用
三.类属性和实例属性
先来谈一下类属性和实例属性
在前面的例子中我们接触到的就是实例属性（对象属性），顾名思义，类属性就是类对象所拥有的属性，它被所有类对象的实例对象所共有，在内存中只存在一个副本，这个和C++中类的静态成员变量有点类似。
对于公有的类属性，在类外可以通过类对象和实例对象访问
类属性
class People(object):
name = 'Tom' # 公有的类属性
__age = 12 # 私有的类属性
p = People()
print(p.name) # 正确
print(People.name) # 正确
print(p.__age) # 错误，不能在类外通过实例对象访问私有的类属性
print(People.__age) # 错误，不能在类外通过类对象访问私有的类属性
实例属性(对象属性)
class People(object):
address = '山东' # 类属性
def __init__(self):
self.name = 'xiaowang' # 实例属性
self.age = 20 # 实例属性
p = People()
p.age = 12 # 实例属性
print(p.address) # 正确
print(p.name) # 正确
print(p.age) # 正确
print(People.address) # 正确
print(People.name) # 错误
print(People.age) # 错误
山东
xiaowang
12
山东
Traceback (most recent call last):
File "D:/Phython/study/venv/Include/hello.py", line 14, in
print(People.name) # 错误
AttributeError: type object 'People' has no attribute 'name'
通过实例(对象)去修改类属性
class People(object):
country = 'china' #类属性
print(People.country)
p = People()
print(p.country)
p.country = 'japan'
print(p.country) # 实例属性会屏蔽掉同名的类属性
print(People.country)
del p.country # 删除实例属性
print(p.country)
china
china
japan
china
china
总结
①如果需要在类外修改类属性，必须通过类对象去引用然后进行修改。
②如果通过实例对象去引用，会产生一个同名的实例属性，这种方式修改的是实例属性，不会影响到类属性，并且之后如果通过实例对象去引用该名称的属性，实例属性会强制屏蔽掉类属性，即引用的是实例属性，除非删除了该实例属性。
四.静态方法和类方法
类方法
是类对象所拥有的方法，需要用修饰器@classmethod来标识其为类方法
对于类方法，第一个参数必须是类对象，一般以cls作为第一个参数（当然可以用其他名称的变量作为其第一个参数，但是大部分人都习惯以’cls’作为第一个参数的名字，就最好用’cls’了），能够通过实例对象和类对象去访问。
class People(object):
country = 'china'
#类方法，用classmethod来进行修饰
@classmethod
def get_country(cls):
return cls.country
p = People()
print(p.get_country()) #可以用过实例对象引用
print(People.get_country()) #可以通过类对象引用
china
china
类方法还有一个用途就是可以对类属性进行修改：
class People(object):
country = 'china'
#类方法，用classmethod来进行修饰
@classmethod
def get_country(cls):
return cls.country
@classmethod
def set_country(cls,country):
cls.country = country
p = People()
print(p.get_country()) #可以用过实例对象访问
print(People.get_country()) #可以通过类访问
p.set_country("japan")
print(p.get_country())
print(People.get_country())
运行结果
china
china
japan
japan
结果显示在用类方法对类属性修改之后，通过类对象和实例对象访问都发生了改变
静态方法
需要通过修饰器@staticmethod来进行修饰，静态方法不需要多定义参数，可以通过对象和类来访问。
class People(object):
country = 'china'
@staticmethod
#静态方法
def get_country():
return People.country
p = People()
# 通过对象访问静态方法
print(p.get_country())
# 通过类访问静态方法
print(People.get_country())
china
china
总结
①从类方法和实例方法以及静态方法的定义形式就可以看出来，类方法的第一个参数是类对象cls，那么通过cls引用的必定是类对象的属性和方法；
②实例方法的第一个参数是实例对象self，那么通过self引用的可能是类属性、也有可能是实例属性（这个需要具体分析），不过在存在相同名称的类属性和实例属性的情况下，实例属性优先级更高。
③静态方法中不需要额外定义参数，因此在静态方法中引用类属性的话，必须通过类实例对象来引用。
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2020.04.05 记录辰兮的第48篇博客
作者：辰兮要努力
