封装是面向对象编程的一大特点,面向对象编程的第一步就是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,而对象方法的细节都被封装在类的内部。在对象的方法内部是可以直接访问对象的属性的。
1. 例如我们有如下需求:
(1). 小明体重75.0公斤
(2). 小明每次跑步会减肥0.5公斤
(3). 小明每次吃东西体重增加1公斤
首先我们对需求进行分析,要完成以上需求,我们需要创建一个Person类,类中有两个属性:姓名和体重,然后又跑步和吃东西两个方法,这两个方法都会影响体重这个属性。
代码实现如下:
class Person:
def __init__(self, name, weight):
self.name = name
self.weight = weight
def __str__(self):
return("我的名字叫 %s 体重 %.2f" % (self.name, self.weight))
def run(self):
print("%s 爱跑步" % self.name)
self.weight = self.weight - 0.5
def eat(self):
print("%s 爱吃东西" % self.name)
self.weight = self.weight + 1.0
xiaoming = Person("xiaoming", 75.0)
print(xiaoming)
xiaoming.run()
print(xiaoming)
xiaoming.eat()
print(xiaoming)
程序运行结果如下:
2. 需求扩展:
(1)小明 和 小美 都爱跑步
(2)小明 体重 75.0 公斤
(3)小美 体重 45.0 公斤
(4)每次 跑步 都会减少 0.5 公斤
(5)每次 吃东西 都会增加 1 公斤
我们只需要使用定义的Person类,增加一个对象即可
class Person:
def __init__(self, name, weight):
self.name = name
self.weight = weight
def __str__(self):
return("我的名字叫 %s 体重 %.2f" % (self.name, self.weight))
def run(self):
print("%s 爱跑步" % self.name)
self.weight = self.weight - 0.5
def eat(self):
print("%s 爱吃东西" % self.name)
self.weight = self.weight + 1.0
xiaoming = Person("xiaoming", 75.0)
print(xiaoming)
xiaoming.run()
print(xiaoming)
xiaoming.eat()
print(xiaoming)
xiaomei = Person("xiaomei", 45.0)
print(xiaomei)
xiaomei.run()
xiaomei.eat()
程序中可以看出,小明和小美虽然是同一个类创建的对象,但是它们之间的属性是互不干扰的。
notice:
(1)在对象的方法内部,是可以直接访问对象的属性的
(2)同一个类创建的多个对象之间,属性互不干扰
3. 摆放家具需求:
(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
(5)剩余面积
在创建房子对象时,定义一个 剩余面积的属性,初始值和总面积相等
当调用 add_item 方法,向房间 添加家具 时,让 剩余面积 -= 家具面积
通过(1)的描述,我们可以定义一个房子类,里面有户型、总面积和家具列表属性;通过(2)的需求,我们可以定义一个家具类,定义家具名称和占地面积属性;通过(3)的描述,我们可以在房子类中增加一个添加家具的方法;通过(4)的描述,我们可以在定义房子类是定义一个剩余面积属性,初始化等于房子总面积。
第一步,我们先创建一个家具类:
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("家具名字是 %s, 占地面积为 %.2f" % (self.name, self.area))
bed = HouseItem("席梦思", 4)
chest = HouseItem("衣柜", 2)
table = HouseItem("书桌", 1.5)
在家具类中,我们定义了两个属性名字和占地面积,使用了str方法来打印家具信息。
第二部:创建房间类,完成添加家具的方法
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("家具名字是 %s, 占地面积为 %.2f" % (self.name, self.area))
class House:
def __init__(self, house_type, area):
self.house_type = house_type
self.area = area
# 家具名称列表
self.item_list = []
# 剩余面积
self.free_area = area
def __str__(self):
return("户型:%s\n总面积:%.2f\n家具列表: %s\n剩余面积:%.2f"
% (self.house_type, self.area, self.item_list, self.free_area))
# 1. 判断家具面积是否大于房子的剩余面积
# 2. 将家具名称添加到列表中
# 3. 计算剩余面积
def add_item(self, item):
print("要添加 %s" % item)
if(item.area > self.free_area):
print("%s 面积太大不能添加" % item)
return
self.item_list.append(item.name)
self.free_area = self.free_area - item.area
bed = HouseItem("席梦思", 4)
myhome = House("两室一厅", 60)
myhome.add_item(bed)
print(myhome)
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。
面向对象封装案例二
有案例需求如下,
我们需要定义两个类:士兵和枪。士兵类中需要定义名字和枪两个属性,同时需要有一个开火方法;在枪类中我们需要定义枪的型号和子弹数量两个属性,同时需要定义发射和装填子弹两个方法。
首先我们写枪类:
class Gun:
def __init__(self, model, bullet_count):
self.model = model
self.bullet_count = bullet_count
def add_bullet(self, count):
self.bullet_count = self.bullet_count + count
def shoot(self):
if(self.bullet_count == 0):
print("没有子弹了")
return
self.bullet_count = self.bullet_count - 1
print("%s 发射子弹,剩余子弹 %.2f" % (self.model, self.bullet_count))
# 创建枪对象
ak47 = Gun("ak47", 10)
ak47.add_bullet(30)
ak47.shoot()
然后定义士兵类:
class Soldier:
def __init__(self, name):
self.name = name
self.gun = None
def fire(self):
# 判断士兵是否有枪
if(self.gun == None):
print("%s 没有枪")
return
# 让枪装填子弹
self.gun.add_bullet(10)
# 枪发射子弹
self.gun.shoot()
# 创建枪对象
ak47 = Gun("ak47", 10)
# 创建士兵对象
soldier = Soldier("士兵")
# 将上面定义的枪对象赋值给士兵的枪对象,一个对象的属性可以是另外一个类创建的对象
soldier.gun = ak47
soldier.fire()
从上面代码中可以看出,一个对象的属性可以是另外一个类创建的对象的属性,士兵对象的枪属性是引用的枪对象,同时抢对象中的add_bullet和shoot方法也可以被士兵的枪对象调用。