Python面向对象(三)

本文详细探讨了Python面向对象编程中的封装概念,包括私有属性和方法的使用,如何通过内部调用来操作私有成员,以及子类与父类私有成员的关系。还讲解了类属性、实例属性、实例方法、静态方法和类方法的区别,并深入介绍了__new__方法在创建单例模式中的应用,旨在理解面向对象编程中的核心概念和实践技巧。

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封装的意义:

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; 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; 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 __ 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; 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; 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。

 

 内部调用私有属性方法

 

子类不能继承父类私有属性和方法 

 私有方法和私有属性                  

子类通过调用通过实例化方法调用私有属性和方法,不能直接调用

class Person(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.__score = score
    def __primethod(self):
        print("私有方法")
    def method(self):
        return self.__score
    def method1(self):
        return self.__primethod()
p = Person('Bob', 59)
print(p.method())
p.method1()

 

总结:
1). 私有属性,可以在类内部通过self调用,但不能通过对象访问
2). 私有方法,可以在类内部通过self调用,但不能通过对象访问
3). 对象不能访问私有权限的属性和方法
4). 子类不能继承父类私有权限的属性和方法
5). Python中没有像C++中 public 和 private, protected 这些关键字来区别公有属性和私有属性。
6). 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。
demo:
class People(object):
    def __init__(self):
        self.__money = 1000
    def set_money(self,money):
        self.__money = money
    def get_money(self):
        return self.__money
p = People()
p.set_money(2000)
print(p.get_money())	

 

总结:
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
get_xxx()方法-->返回私有属性的值
set_xxx()方法-->接收参数,修改私有属性的值
对象不能访问私有权限的属性和方法,可以通过访问公有方法set_money()来修改私有属性的值,可以通过访问公有方法get_money()来获取私有属性的值

类属性和实例属性

类属性和实例属性
在了解了类基本的东西之后,下面看一下python中这几个概念的区别

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(实例对象属性),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,可以通过类或者实例对象访问 
实例属性只能通过对象来调用,类不能调用
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

可以通过类或者实例对象调用

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

实例方法,静态方法,类方法 

总结:

类方法使用@classmethod装饰,第一个参数为类(cls),调用时可以通过类的实例或者类本身来调用。 实例方法定义时第一个参数为类的一个实例(self),调用时必须通过实例调用。 静态方法使用@staticmethod装饰,调用时可以使用类的实例或者类本身来调用。

__new__方法

总结
1). __new__至少要有一个参数cls,代表要实例化的类,此参数在实例化时由Python解释器自动提供

2). __new__必须要有返回值,返回实例化出来的实例,这点在自己实现__new__时要特别注意,可以return父类__new__出来的实例,或者直接是object的__new__出来的实例

3). __init__有一个参数self,就是这个__new__返回的实例,__init__在__new__的基础上可以完成一些其它初始化的动作,__init__不需要返回值

4). 我们可以将类比作制造商,__new__方法就是前期的原材料购买环节,__init__方法就是在有原材料的基础上,加工,初始化商品环节

 单例模式

单例模式:永远用一个对象得实例,避免新建太多实例浪费资源     实质:使用__new__方法新建类对象时先判断是否已经建立过,如果建过就使用已有的对象

 

class Foo(object):
   instance = None
   def __init__(self):
      self.name = 'alex'
   def __new__(cls):
      if Foo.instance:
         return Foo.instance
      else:
         Foo.instance = object.__new__(cls)
         return Foo.instance
obj1 = Foo()
obj2 = Foo()
print(obj1,obj2

 

 

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