python面向对象设计

python设计模式-UML类图中的结构及python实现


封装

什么是封装?
真正的封装是,经过深入的思考,做出良好的抽象(设计属性时用到),给出“完整且最小”的接口,并使得内部细节可以对外透明
(注意:对外透明的意思是,外部调用者可以顺利的得到自己想要的任何功能,完全意识不到内部细节的存在)

封装有什么作用?

1)控制对数据的操作
将数据隐藏起来这不是目的。隐藏起来然后对外提供操作该数据的接口,然后我们可以在接口附加上对该数据操作的限制,以此完成对数据属性操作的严格控制。
2)借由封装方法隐藏复杂度(深藏功与名)
例如:#取款是功能,而这个功能有很多功能组成:插卡、密码认证、输入金额、打印账单、取钱
对使用者来说,只需要知道取款这个功能即可,其余功能我们都可以隐藏起来,很明显这么做隔离了复杂度,同时也提升了安全性
3)封装在于明确区分内外,使得类实现者可以修改封装内的东西而不影响外部调用者的代码;
而外部使用用者只知道一个接口(函数),只要接口(函数)名、参数不变,使用者的代码永远无需改变。
这就提供一个良好的合作基础——或者说,只要接口这个基础约定不变,则代码改变不足为虑。

继承
继承描述的是子类与父类之间的关系,是一种什么是什么的关系。要找出这种关系,必须先抽象再继承
对比组合:
软件重用的重要方式除了继承之外还有另外一种方式,即:组合,组合指的是,在一个类中以另外一个类的对象作为数据属性,称为类的组合
什么是继承?继承的作用是什么?
 继承,可以建立 派生类与基类之间的关系,它是一种'是'的关系,
当类之间有很多相同的功能,提取这些共同的功能做成基类,用继承比较好,比如老师是人,学生是人
实践中,继承的这种用途意义并不很大,甚至常常是有害的。因为它使得子类与基类出现强耦合。

什么是组合?组合的作用是什么?
组合,可以建立类与组合的类之间的关系,它是一种‘有’的关系,
当类之间有显著不同,并且较小的类是较大的类所需要的组件时,用组合比较好
比如教授有生日,教授教python和linux课程,教授有学生s1、s2、s3

接口
什么是接口?
首先区分接口概念,一般的接口指的是:自己提供给使用者来调用自己功能的方式\方法\入口(一般为函数名)。而面向对象的接口指的是是一组功能的集合,而不是一个功能。
接口有什么意义?
实现归一化,只要是基于同一个接口实现的类,那么所有的这些类产生的对象在使用时,从用法上来说都一样。
归一化的好处在于:
1) 归一化让使用者无需关心对象的类是什么,只需要的知道这些对象都具备某些功能就可以了,这极大地降低了使用者的使用难度。
2)针对某一接口功能时,可以使得使用者可以不加区分地处理
2.1)就好象linux的泛文件概念一样,所有东西都可以当文件处理,不必关心它是内存、磁盘、网络还是屏幕
(当然,对底层设计者,当然也可以区分出“字符设备”和“块设备”,然后做出针对性的设计:细致到什么程度,视需求而定)。
2.2)再比如:我们有一个汽车接口,里面定义了汽车所有的功能,然后由本田汽车的类,奥迪汽车的类,大众汽车的类,他们都实现了汽车接口,
这样就好办了,大家只需要学会了怎么开汽车,那么无论是本田,还是奥迪,还是大众我们都会开了,
开的时候根本无需关心我开的是哪一类车,操作手法(函数调用)都一样


抽象类
抽象类是一个特殊的类,它的特殊之处在于只能被继承,不能被实例化
从定义上说,如果说类是从一堆对象中抽取相同的内容而来的,那么抽象类就是从一堆类中抽取相同的内容而来的,内容包括数据属性和函数属性。
比如我们有香蕉的类,有苹果的类,有桃子的类,从这些类抽取相同的内容就是水果这个抽象的类,
你吃水果时,要么是吃一个具体的香蕉,要么是吃一个具体的桃子。。。。。。你永远无法吃到一个叫做水果的东西。

抽象类与普通类有什么不同之处?
抽象类中只能有抽象方法(没有实现功能),该类不能被实例化,只能被继承,且子类必须实现抽象方法。这一点与接口有点类似,但其实是不同的
抽象类和接口在设计上有什么区别?
抽象类的本质还是类,指的是一组类的相似性,包括数据属性(如all_type)和函数属性(如read、write),而接口只强调函数的相似性。


多态
同一类别的不同对象可以用自己的方式去响应相同的消息,以产生不同的效果。
比如:老师.下课铃响了(),学生.下课铃响了(),老师执行的是下班操作,学生执行的是放学操作,虽然二者消息一样,但是执行的效果不同
使用多态有什么好处?
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  

鸭子类型
Python崇尚鸭子类型,即‘如果看起来像、叫声像而且走起路来像鸭子,那么它就是鸭子’,python程序员通常根据这种行为来编写程序
使用的道?
如果想编写现有对象的自定义版本,可以继承该对象
也可以创建一个外观和行为像,但与它无任何关系的全新对象,后者通常用于保存程序组件的松耦合度。

例如:利用标准库中定义的各种‘与文件类似’的对象,尽管这些对象的工作方式像文件,但他们没有继承内置文件对象的方法
#二者都像鸭子,二者看起来都像文件,因而就可以当文件一样去用

class TxtFile:
    def read(self):
        pass
    def write(self):
        pass

class DiskFile:
    def read(self):
        pass
    def write(self):
        pass                    

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