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bmi計算 python_Python面向物件之封裝

技術標籤:bmi計算 python

封裝

  • 定義:隱藏物件的屬性和實現細節,僅對外提供公共訪問方式。
  • 【好處】
  1. 將變化隔離;
  2. 便於使用;
  3. 提高複用性;
  4. 提高安全性;
【封裝原則】
  1. 將不需要對外提供的內容都隱藏起來;
  2. 把屬性都隱藏,提供公共方法對其訪問。

PS:私有變數和私有方法

在python中用雙下劃線開頭的方式將屬性隱藏起來(設定成私有的)

私有變數

#其實這僅僅這是一種變形操作
#類中所有雙下劃線開頭的名稱如__x都會自動變形成:_類名__x的形式:

class A:
    __N=0 #類的資料屬性就應該是共享的,但是語法上是可以把類的資料屬性設定成私有的如__N,會變形為_A__N
    def __init__(self):
        self.__X=10 #變形為self._A__X
    def __foo(self): #變形為_A__foo
        print('from A')
    def bar(self):
        self.__foo() #只有在類內部才可以通過__foo的形式訪問到.

#A._A__N是可以訪問到的,即這種操作並不是嚴格意義上的限制外部訪問,僅僅只是一種語法意義上的變形

自動變形的特點:

  1.類中定義的__x只能在內部使用,如self.__x,引用的就是變形的結果。

  2.這種變形其實正是針對外部的變形,在外部是無法通過__x這個名字訪問到的。

  3.在子類定義的__x不會覆蓋在父類定義的__x,因為子類中變形成了:_子類名__x,而父類中變形成了:_父類名__x,即雙下滑線開頭的屬性在繼承給子類時,子類是無法覆蓋的。

這種變形需要注意的問題是:

  1.這種機制也並沒有真正意義上限制我們從外部直接訪問屬性,知道了類名和屬性名就可以拼出名字:_類名__屬性,然後就可以訪問了,如a._A__N

  2.變形的過程只在類的內部生效,在定義後的賦值操作,不會變形

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私有方法

在繼承中,父類如果不想讓子類覆蓋自己的方法,可以將方法定義為私有的

#正常情況
>>> class A:
...     def fa(self):
...         print('from A')
...     def test(self):
...         self.fa()
... 
>>> class B(A):
...     def fa(self):
...         print('from B')
... 
>>> b=B()
>>> b.test()
from B
 

#把fa定義成私有的,即__fa
>>> class A:
...     def __fa(self): #在定義時就變形為_A__fa
...         print('from A')
...     def test(self):
...         self.__fa() #只會與自己所在的類為準,即呼叫_A__fa
... 
>>> class B(A):
...     def __fa(self):
...         print('from B')
... 
>>> b=B()
>>> b.test()
from A
 

封裝與拓展性

封裝在於明確區分內外,使得類實現者可以修改封裝內的東西而不影響外部呼叫者的程式碼;而外部使用用者只知道一個介面(函式),只要介面(函式)名、引數不變,使用者的程式碼永遠無需改變。這就提供一個良好的合作基礎——或者說,只要介面這個基礎約定不變,則程式碼改變不足為慮。

#類的設計者
class Room:
    def __init__(self,name,owner,width,length,high):
        self.name=name
        self.owner=owner
        self.__width=width
        self.__length=length
        self.__high=high
    def tell_area(self): #對外提供的介面,隱藏了內部的實現細節,此時我們想求的是面積
        return self.__width * self.__length


#使用者
>>> r1=Room('臥室','run1',20,20,20)
>>> r1.tell_area() #使用者呼叫介面tell_area


#類的設計者,輕鬆的擴充套件了功能,而類的使用者完全不需要改變自己的程式碼
class Room:
    def __init__(self,name,owner,width,length,high):
        self.name=name
        self.owner=owner
        self.__width=width
        self.__length=length
        self.__high=high
    def tell_area(self): #對外提供的介面,隱藏內部實現,此時我們想求的是體積,內部邏輯變了,只需求修該下列一行就可以很簡答的實現,而且外部呼叫感知不到,仍然使用該方法,但是功能已經變了
        return self.__width * self.__length * self.__high


#對於仍然在使用tell_area介面的人來說,根本無需改動自己的程式碼,就可以用上新功能
>>> r1.tell_area()

property屬性

什麼是特性property

property是一種特殊的屬性,訪問它時會執行一段功能(函式)然後返回值

問題一

例一:BMI指數(bmi是計算而來的,但很明顯它聽起來像是一個屬性而非方法,如果我們將其做成一個屬性,更便於理解)

  成人的BMI數值:
  過輕:低於18.5
  正常:18.5-23.9
  過重:24-27
  肥胖:28-32
  非常肥胖, 高於32
  體質指數(BMI)=體重(kg)÷身高^2(m)
  EX:70kg÷(1.75×1.75)=22.86

結果

class People:
    def __init__(self,name,weight,height):
        self.name=name
        self.weight=weight
        self.height=height
    @property
    def bmi(self):
        return self.weight / (self.height**2)

p1=People('egon',75,1.85)
print(p1.bmi)

圓的周長和麵積

import math
class Circle:
    def __init__(self,radius): #圓的半徑radius
        self.radius=radius

    @property
    def area(self):
        return math.pi * self.radius**2 #計算面積

    @property
    def perimeter(self):
        return 2*math.pi*self.radius #計算周長

c=Circle(10)
print(c.radius)
print(c.area) #可以向訪問資料屬性一樣去訪問area,會觸發一個函式的執行,動態計算出一個值
print(c.perimeter) #同上
'''
輸出結果:
314.1592653589793
62.83185307179586

為什麼要用property

  將一個類的函式定義成特性以後,物件再去使用的時候obj.name,根本無法察覺自己的name是執行了一個函式然後計算出來的,這種特性的使用方式遵循了統一訪問的原則

ps:面向物件的封裝有三種方式:
【public】
這種其實就是不封裝,是對外公開的
【protected】
這種封裝方式對外不公開,但對朋友(friend)或者子類(形象的說法是“兒子”,但我不知道為什麼大家 不說“女兒”,就像“parent”本來是“父母”的意思,但中文都是叫“父類”)公開
【private】
這種封裝對誰都不公開

  python並沒有在語法上把它們三個內建到自己的class機制中,在C++裡一般會將所有的所有的資料都設定為私有的,然後提供set和get方法(介面)去設定和獲取,在python中通過property方法可以實現

class Foo:
    def __init__(self,val):
        self.__NAME=val #將所有的資料屬性都隱藏起來

    @property
    def name(self):
        return self.__NAME #obj.name訪問的是self.__NAME(這也是真實值的存放位置)

    @name.setter
    def name(self,value):
        if not isinstance(value,str):  #在設定值之前進行型別檢查
            raise TypeError('%s must be str' %value)
        self.__NAME=value #通過型別檢查後,將值value存放到真實的位置self.__NAME

    @name.deleter
    def name(self):
        raise TypeError('Can not delete')

f=Foo('egon')
print(f.name)
# f.name=10 #丟擲異常'TypeError: 10 must be str'
del f.name #丟擲異常'TypeError: Can not delete'

一個靜態屬性property本質就是實現了get,set,delete三種方法

class Foo:
    @property
    def AAA(self):
        print('get的時候執行我啊')

    @AAA.setter
    def AAA(self,value):
        print('set的時候執行我啊')

    @AAA.deleter
    def AAA(self):
        print('delete的時候執行我啊')

#只有在屬性AAA定義property後才能定義AAA.setter,AAA.deleter
f1=Foo()
f1.AAA
f1.AAA='aaa'
del f1.AAA
class Foo:
    def get_AAA(self):
        print('get的時候執行我啊')

    def set_AAA(self,value):
        print('set的時候執行我啊')

    def delete_AAA(self):
        print('delete的時候執行我啊')
    AAA=property(get_AAA,set_AAA,delete_AAA) #內建property三個引數與get,set,delete一一對應

f1=Foo()
f1.AAA
f1.AAA='aaa'
del f1.AAA

用法

class Goods:

    def __init__(self):
        # 原價
        self.original_price = 100
        # 折扣
        self.discount = 0.8

    @property
    def price(self):
        # 實際價格 = 原價 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price

    @price.setter
    def price(self, value):
        self.original_price = value

    @price.deleter
    def price(self):
        del self.original_price


obj = Goods()
obj.price         # 獲取商品價格
obj.price = 200   # 修改商品原價
print(obj.price)
del obj.price     # 刪除商品原價

classmethod

class Classmethod_Demo():
    role = 'dog'

    @classmethod
    def func(cls):
        print(cls.role)

Classmethod_Demo.func()

staticmethod

class Staticmethod_Demo():
    role = 'dog'

    @staticmethod
    def func():
        print("當普通方法用")

Staticmethod_Demo.func()

例子一

class Foo:
    def func(self):
        print('in father')


class Son(Foo):
    def func(self):
        print('in son')

s = Son()
s.func()
# 請說出上面一段程式碼的輸出並解釋原因?

例子二

class A:
    __role = 'CHINA'
    @classmethod
    def show_role(cls):
        print(cls.__role)

    @staticmethod
    def get_role():
        return A.__role

    @property
    def role(self):
        return self.__role

a = A()
print(a.role)
print(a.get_role())
a.show_role()
# __role在類中有哪些身份?
# 以上程式碼分別輸出哪些內容?
# 這三個裝飾器分別起了什麼作用?有哪些區別?