Python 面向对象3大特征之封装

封装是面向对象编程的一大特点。

面向对象编程的第一步 —— 根据职责将属性和方法封装到一个抽象的类中,外界使用类创建对象,然后让对象调用方法,对象方法的细节都被封装在类的内部。

简单的理解封装,即在设计类时,刻意地将一些属性和方法隐藏在类的内部,这样在使用此类时,将无法直接以“类对象.属性名”或者“类对象.方法名(参数)”的形式调用这些属性或方法,而只能用未隐藏的类方法间接操作这些隐藏的属性和方法。

就好比使用电脑,我们只需要学会如何使用键盘和鼠标就可以了,不用关心内部是怎么实现的,因为那是生产和设计人员该操心的。

实例:

需求设计:小明体重 75.0 公斤,每次跑步会减肥 0.5 公斤,每次吃东西体重增加 1 公斤。

class Person:
    """人类"""

    def __init__(self, name, weight):

        self.name = name
        self.weight = weight

    def __str__(self):

        return "我的名字叫 %s 体重 %.2f 公斤" % (self.name, self.weight)

    def run(self):
        """跑步"""

        print("%s 爱跑步,跑步锻炼身体" % self.name)
        self.weight -= 0.5

    def eat(self):
        """吃东西"""

        print("%s 是吃货,吃完这顿再减肥" % self.name)
        self.weight += 1

xiaoming = Person("小明", 75)
xiaoming.run()
xiaoming.eat()
xiaoming.eat()
print(xiaoming)
# 小明 爱跑步,跑步锻炼身体
# 小明 是吃货,吃完这顿再减肥
# 小明 是吃货,吃完这顿再减肥
# 我的名字叫 小明 体重 76.50 公斤

再来一个实例:摆放家具。

需求设计:

  • 1、房子(House) 有户型、总面积和家具名称列表,新房子没有任何的家具。
  • 2、家具(HouseItem) 有名字和占地面积,其中
    • 席梦思(bed) 占地 4 平米
    • 衣柜(chest) 占地 2 平米
    • 餐桌(table) 占地 1.5 平米
  • 3、将以上三件家具添加到房子中。
  • 4、打印房子时,要求输出:户型、总面积、剩余面积、家具名称列表。

首先定义家具类:

class HouseItem:

    def __init__(self, name, area):
        """

        :param name: 家具名称
        :param area: 占地面积
        """
        self.name = name
        self.area = area

    def __str__(self):
        return "[%s] 占地面积 %.2f" % (self.name, self.area)


bed = HouseItem("席梦思", 4)
chest = HouseItem("衣柜", 2)
table = HouseItem("餐桌", 1.5)

print(bed)  # [席梦思] 占地面积 4.00
print(chest)  # [衣柜] 占地面积 2.00
print(table)  # [餐桌] 占地面积 1.50

定义房子类:

class House:

    def __init__(self, house_type, area):
        """

        :param house_type: 户型
        :param area: 总面积
        """
        self.house_type = house_type
        self.area = area

        # 剩余面积默认和总面积一致
        self.free_area = area
        # 默认没有任何的家具
        self.item_list = []

    def __str__(self):

        # Python 能够自动的将一对括号内部的代码连接在一起
        return ("户型:%s\n总面积:%.2f[剩余:%.2f]\n家具:%s"
                % (self.house_type, self.area,
                   self.free_area, self.item_list))

    def add_item(self, item):

        print("要添加 %s" % item)

my_home = House("两室一厅", 60)
my_home.add_item(bed)
my_home.add_item(chest)
my_home.add_item(table)
print(my_home)

完善添加家具方法:

    def add_item(self, item):

        # 1. 判断家具面积是否大于剩余面积
        if item.area > self.free_area:
            print("%s 的面积太大,不能添加到房子中" % item.name)
            return

        # 2. 将家具的名称追加到名称列表中
        self.item_list.append(item.name)

        # 3. 计算剩余面积
        self.free_area -= item.area

在这个实例中,主程序只负责创建房子对象和家具对象,让房子对象调用 add_item 方法将家具添加到房子中,面积计算、剩余面积、家具列表等处理都被封装到房子类的内部。

封装机制保证了类内部数据结构的完整性,因为使用类的用户无法直接看到类中的数据结构,只能使用类允许公开的数据,很好地避免了外部对内部数据的影响,提高了程序的可维护性。

除此之外,对一个类实现良好的封装,用户只能借助暴露出来的类方法来访问数据,我们只需要在这些暴露的方法中加入适当的控制逻辑,即可轻松实现用户对类中属性或方法的不合理操作。

并且,对类进行良好的封装,还可以提高代码的复用性。


编程的朝圣之路

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转载自blog.csdn.net/beyondamos/article/details/108215222
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