Python学习day25-面向对象之组合,多态和封装
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内容图文
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Python学习day25-面向对象之组合,多态和封装组合多态与多态性封装
Python学习day25-面向对象之组合,多态和封装
组合
组合,简单来说就是对象的某个属性是另一个类的对象,有点类似于嵌套的意思,但是不全一样。使用组合最大的优点还是可以减少代码的冗余。举一个最简单的组合的例子:
? ? ?xxxxxxxxxx8 ? ? ? ? 1
class Foo:2
def __init__(self,bar):3
self.bar = bar4
class Bar:5
pass6
f = Foo()7
f.bar = Bar()8
f = Foo(Bar())? ?
上述例子中,类中的Foo的内置属性中就有Bar类,所以是组合的一种体现。
再来看一个稍微复杂一点的例子:
需求,我们需要一个老师类,一个学生类,学生类包括姓名,年龄,所选课程,
老师类包括姓名,年龄,所教课程。
运用组合的方法实现如下:
? ? ?xxxxxxxxxx59 ? ? ? ? 1
# 定义一个人基类,老师类和学生类都从此继承出来2
class Person:3
school = 'oldboy'4
?5
def __init__(self, name, age):6
self.name = name7
self.age = age8
?9
# 定义老师类,包括姓名,年龄,所教课程10
class Teacher(Person):11
def __init__(self, name, age, course):12
super().__init__(name, age)13
self.course_list = course14
# course是课程对象,是老师教授的课程15
# 定义课程对象,课程包括名字,价格,时间周期16
class Course:17
def __init__(self, c_name, c_price, c_period):18
self.name = c_name19
self.price = c_price20
self.period = c_period21
# 定义学生类,继承于人基类,且和课程类有所组合22
class Student(Person):23
# course = list()#课程的列表不能放在这里,因为每次实例化都会清零,所以这是错误放法24
?25
def __init__(self, name, age):26
super().__init__(name, age)27
self.course_list = list()# 课程列表应该放在这里,也就是实例化时候默认加载的地方,init里面28
?29
# course是课程对象,是学生选择的课程30
def choose_course(self, course):31
# self.course = list()#课程同样不能放在这里,因为每次学生调用选课方法的话课程列表就会清零,错误放法32
self.course_list.append(course)33
34
# 定义一个学生查看自己所选课程的方法35
def tell_all_course(self):36
# 循环学生选课列表,每次拿出一个课程对象37
for course in self.course_list:38
print(course.name)39
?40
# 实例化产生一个课程对象41
course = Course('Python', 20180, 7)42
# 实例化产生一个学生对象43
stu1 = Student('nick', 19)44
# 学生对象调用选课方法,选择上面产生的课程对象45
stu1.choose_course(course)46
?47
?48
stu2 = Student('www', 19)49
stu2.choose_course(course)50
stu2.choose_course(Course('linux', 19999, 5))51
stu2.tell_all_course()52
?53
# print(stu1.__dict__)54
# print(stu2.__dict__)55
?56
# teacher = Teacher('tank', 19, '高级', course)57
# 查看老师教授的课程名58
# print(teacher.course.name)59
# 这种连续调用的方法会极大的减少代码量,也会使整个的项目变得简练,逻辑清楚,即每个对象都是一个百宝箱。? ?
多态与多态性
多态,顾名思义,多种形态,即一类事物的多种形态。
比如现实生活中,动物类,包括猪,狗,猫,长颈鹿,老虎等等,就是同一类事物的多重形态,当然我们还可以继续往下分类,这个问题在这里不是关键。
而多态性就是指在不考虑实例类型的情况下使用实例。
我们用最简单的实例来实现一下多态的概念。
? ? ?xxxxxxxxxx31 ? ? ? ? 1
class Animal:2
def speak(self):3
pass4
?5
?6
class Pig(Animal):7
def speak(self):8
print('哼哼哼')9
?10
?11
class Dog(Animal):12
def speak(self):13
print('汪')14
?15
?16
class People(Animal):17
def speak(self):18
print('hello')19
?20
?21
pig = Pig()22
dog = Dog()23
people = People()24
pig.speak()25
dog.speak()26
people.speak()27
def animal_speak(obj):28
obj.speak()29
animal_speak(pig)30
?31
# 这个实例的意思大概就是,每个动物都能发出自己的声音,那么我们给每个动物定义一个类,以及同样的speak方法,那么我们就可以通过定义另外一个调用自身speak方法的函数来实现动物发出声音这个功能,只需要在animal_speak后面加上需要发声的动物就行了。? ?
所以其实这种调用方式有一个问题,就是如果定义别的动物类的时候其内部没有speak这个方法,那么就会报错,所以我们就要想办法去约束这个事情,官方的话就是我们要约束子类的共有特性。
常用的约束方法有两种:
-
一个是用abc实现接口的统一化,abc和装饰器的用法有些类似,需要在前面加@
xxxxxxxxxx
1 37 1import abc
2class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):
3@abc.abstractclassmethod
4def speak(self): # 规定了我的子类必须有这个方法,如果没有,调用就没有输出,就不能利用多态性,做约束作用
5pass
6?
7?
8class Pig(Animal):
9@abc.abstractclassmethod
10def speak(self):
11print('哼哼哼')
12?
13?
14class Dog(Animal):
15@abc.abstractclassmethod
16def zz(self):
17print('汪')
18?
19?
20class People(Animal):
21@abc.abstractclassmethod
22def cc(self):
23print('hello')
24?
25?
26pig = Pig()
27dog = Dog()
28people = People()
29pig.speak()
30dog.speak()
31people.speak()
32?
33?
34def animal_speak(obj):
35obj.speak()
36?
37?
38animal_speak(pig)
-
第二个就是比较常用的方式,就是用异常处理来约束子类
xxxxxxxxxx
1 11 1 19 1class Animal():
2def speak(self):
3# 主动抛出异常
4raise Exception('需要重写')
5?
6?
7class Pig(Animal):
8def speak(self):
9print('哼哼哼')
10?
11?
12pig = Pig()
13?
14?
15def animal_speak(obj):
16obj.speak()
17?
18?
19animal_speak(pig)
20# 这种情况下,如果子类里面没有父类的方法,那么调用时候就会主动抛出异常,通知你需要重写这些方法。
- 说起来是有这两种约束子类的方法,但实际上,Python是一种十分崇尚鸭子类型的语言,鸭子类型就是说,只要你走起路来像鸭子,那么你就是鸭子。换做在Python里就是说,只要你能实现这些功能,我们不太关心你是怎么实现的,用了什么方法或者变量,所以一般Python做的一些比较大的项目,并不会去约束你的子类方法是如何写的,而只是靠程序员自己来把控,自由度非常高。
封装
封装的字面意思就是把一堆东西放在袋子里,然后封上口。但是如果封装==隐藏的话,就太片面了。
封装只是在于明确其使用范围,封装的属性或者方法,都可以在类内部直接使用,但是不能被外部直接使用,我们需要另外写一些函数或者方法,来让外部以我们想让他们看到的方式看到这些隐藏的内容。
我们先来看一下如何去把类里面的属性或方法设置成隐藏:
? ? ?xxxxxxxxxx1 18 ? ? ? ? 1
# 隐藏属性:主要目的是为了保护原有数据,不让别人修改2
# 把name隐藏起来3
class Person:4
def __init__(self, name, age):5
self.__name = name# 在需要隐藏的属性前面加上__就可以将其设置成隐藏属性,也就是封装6
self.age = age7
?8
def get_name(self): # 可以另外增加一些功能,或者不同的打印方式9
return self.__name10
?11
?12
p = Person('nick', 18)13
?14
print(p.age)15
# print(p.__name)16
print(p.get_name())17
# Python中隐藏的属性就真的访问不到了么,并不是的18
# 实际上隐藏的属性还是可以访问到19
print(p.__dict__)# 我们先查看对象的字典属性,里面会写真正的被隐藏变量的名字20
print(p._Person__name)# 直接用我们看到的异常属性名字就可以直接看到隐藏变量21
# 不过非常不推荐这种做法,毕竟隐藏属性就是为了隐藏起来,你非要去把人家调出来干嘛。。。? ? ? ? ?
xxxxxxxxxx1 14 ? ? 1
# 隐藏方法:主要目的是隔离复杂度,使用者不用考虑有多少种方法,只需要调用那个对外的方法就可以了,毕竟里面的方法你也看不到2
class Person:3
def __init__(self, name, age):4
self.__name = name5
self.age = age6
?7
def __speak(self): # 通过封装方法,让方法只在内部使用,对外只提供一个接口就可以8
print('666')9
?10
?11
p = Person('nick', 89)12
# p._Person__speak()13
print(Person.__dict__)? ? 14
?? ?
内容总结
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