我与python约个会：24. 企业级开发基础5：面向对象特征（封装）

面向对象程序设计最主要的有三个特征：封装、继承、多态

本节内容主要讲解面向对象的第一个特征：封装

1 封装的意义

在我们程序开发过程中，定义好类型之后就可以通过类型来创建对象
如：我们定义一个中华人民共和国公民的类型

# 创建一个人的类型class Person(object):    def __init__(name, age):        self.name = name        self.age = age

此时如果我们创建好对象之后，对对象的数据进行如下修改，大家是否认为合适呢？

# 创建一个人的对象xiaoMing = Person("小明", 18)# 修改属性xiaoMing.age = 1000

我们会发现，上面的代码在运行时是正确的，也就是可以修改age属性为1000
此时我们需要明确一个概念：代码运行正确，但是不代表符合业务逻辑，这样的代码我们一般会说代码处理不合法！

2. 实现封装的过程

对于上面这样的问题，我们应该怎么处理呢
常规的方案就是：
1. 定义一种这样的属性，属性只有在当前类的内部可以访问
2. 类的外部不能访问这个属性，只能通过类提供的方法来进行属性的取值和赋值
3. 在取值或者赋值的方法中，就可以添加一定的限制处理的代码了

python中，提供了这样的一种特殊的变量，变量名称使用两个下划线开头，这样的变量智能在类的内部访问，类的外部是访问不了的，我们称之为私有属性

# 定义类型class Person(object):    def __init__(self, name, age):        self.__name = name;        self.age = age# 创建对象xiaoMing = Person("小明明", 18)# 访问属性print(xiaoMing.age)~ 18，可以访问，age只是一个普通的成员属性print(xiaoMing.__name)~ 出现错误，AttributeError: 'Person' object has no attribute '__name'

这样我们就限制了变量的访问范围。
但是变量定义出来就是为了被访问和操作的，如果上述代码中的__name一旦限制了不让访问，就木有存在的价值了。所以，我们通过自定义的方法给__name属性添加访问控制

# 创建一个人的类型class Person(object):      # 对象的初始化方法    def __init__(self, name):       # 初始化私有成员变量__name        self.__name = name    # 定义获取__name的函数    def get_name(self):        return self.__name    # 定义设置__name的函数    def set_name(self, name):        self.__name = name# 根据类型创建对象xiaoMing = Person("小明");# 访问数据xiaoMing.set_name("小明明");print(xiaoMing.get_name()) # 执行结果：小明明

OK，通过以上对属性进行私有化（属性名称双下划线开头），给属性提供set/get的访问方法完成封装过程，此时就可以对本文开头的年龄设置问题进行一定的逻辑限制了

# 定义一个人的类型class Person(object):    # 初始化变量    def __init__(self, name, age):        self.__name = name        if(age >= 0 and age <= 100):            self.__age = age        else:            age = 18    # 定义访问属性的get方法    def get_name(self):        return self.__name    def get_age(self):        return self.__age    # 定义访问属性的get方法    def set_name(self, name):        self.__name = name;    def set_age(self, age):        if(age >= 0 and age <= 100):            self.__age = age        else:            print("您设置的年龄不合法，还原默认值")# 创建对象p = Person("张小凡", 19)p.set_age(1000)print(p.get_age())# 执行结果~ 您设置的年龄不合法，还原默认值~ 19

以上执行的结果，才是我们想要的结果

什么是封装
封装，就是将对象敏感的数据封装在类的内部，不让外界直接访问，但是提供了让外界可以间接访问的set/get方法，我们可以在set/get方法中添加数据的访问限制逻辑，完善我们的代码，提高程序的健壮性

3. 封装的高级使用方式

我们从上面的代码中已经看到了，可以通过函数操作的形式来进行属性的处理
但是某些情况下，函数操作的形式并不是特别美妙，我们突发奇想~想再提供了set/get访问方法的情况下，对属性的操作还能像以前那样直接赋值或者取值进行操作

# 封装以后通过函数操作的方式p.set_name("tom")print(p.get_name())# 封装以前通过属性直接操作的方式p.name = "tom"print(p.name)

将类中的set/get方法操作的形式，转换成属性直接操作的形式，python中是可以的

首先：给get方法上添加@property注解，（关于注解的东东，之前的函数装饰器章节中已经有使用，可以参考一下操作原理），就可以让get方法当成属性进行直接取值操作了
其次，@property同时它会自动生成一个@get方法名称.setter注解，将@get方法名称.setter注解写在set方法上，就可以让set方法进行直接赋值操作了，代码如下：

class Person(object):    def __init__(self, name):        self.__name = name;    @property    def get_name(self):        return self.__name    @get_name.setter    def set_name(self, name):        self.__name = name# 创建对象p = Person("tom")print(p.get_name)p.set_name = "jerry"print(p.get_name)# 执行结果~ tom~ jerry

上述代码我们可以看出来，set/get方法已经可以当成普通的属性取值赋值的方式进行快捷的操作了，我们继续改造一下上述代码，让set/get更加符合属性取值赋值的方式

class Person(object):    def __init__(self, name):        self.__name = name;    @property    def name(self):        return self.__name    @name.setter    def name(self, name):        self.__name = name# 创建对象p = Person("tom")print(p.name)p.name= "jerry"print(p.name)# 执行结果~ tom~ jerry

此时，你还能在不看原来类型定义中的get/set，区分出来name是否是Person类型的属性还是方法呢？

封装的注解方式，在一定程度上，能隐藏我们方法在底层的实现，让调用者的操作变得简单。但是同时也降低了代码的可读性，后续的操作中，我们还是遵循原来封装的操作方案将类的属性私有化，提供set/get方法进行属性的操作。