一 引子
从封装本身的意思去理解，封装就好像是拿来一个麻袋，把小猫，小狗，小王八，一起装进麻袋，然后把麻袋封上口子。照这种逻辑看，封装=‘隐藏’，这种理解是相当片面的
二 先看如何隐藏
在python中用双下划线开头的方式将属性隐藏起来（设置成私有的）
#其实这仅仅这是一种变形操作且仅仅只在类定义阶段发生变形
#类中所有双下划线开头的名称如__x都会在类定义时自动变形成：_类名__x的形式：
class A:
__N=0 #类的数据属性就应该是共享的,但是语法上是可以把类的数据属性设置成私有的如__N,会变形为_A__N
def __init__(self):
self.__X=10 #变形为self._A__X
def __foo(self): #变形为_A__foo
print('from A')
def bar(self):
self.__foo() #只有在类内部才可以通过__foo的形式访问到.
#A._A__N是可以访问到的，
#这种，在外部是无法通过__x这个名字访问到。
这种变形需要注意的问题是：
1.这种机制也并没有真正意义上限制我们从外部直接访问属性，知道了类名和属性名就可以拼出名字：_类名__属性，然后就可以访问了，如a._A__N，即这种操作并不是严格意义上的限制外部访问，仅仅只是一种语法意义上的变形，主要用来限制外部的直接访问。
2.变形的过程只在类的定义时发生一次,在定义后的赋值操作，不会变形
3.在继承中，父类如果不想让子类覆盖自己的方法，可以将方法定义为私有的
# 正常情况
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定义成私有的，即__fa
class A:
def __fa(self): # 在定义时就变形为_A__fa
print('from A')
def test(self):
self.__fa() # 只会与自己所在的类为准,即调用_A__fa
class B(A):
def __fa(self):
print('from B')
b = B()
b.test()
"""
from A
"""
三 封装不是单纯意义的隐藏
封装的真谛在于明确地区分内外，封装的属性可以直接在内部使用，而不能被外部直接使用，然而定义属性的目的终归是要用，外部要想用类隐藏的属性，需要我们为其开辟接口，让外部能够间接地用到我们隐藏起来的属性，那这么做的意义何在？
1. 封装数据：将数据隐藏起来这不是目的。隐藏起来然后对外提供操作该数据的接口，然后我们可以在接口附加上对该数据操作的限制，以此完成对数据属性操作的严格控制。
class Teacher:
def __init__(self, name, age):
# self.__name=name
# self.__age=age
self.set_info(name, age)
def tell_info(self):
print('姓名:%s,年龄:%s' % (self.__name, self.__age))
def set_info(self, name, age):
if not isinstance(name, str):
raise TypeError('姓名必须是字符串类型')
if not isinstance(age, int):
raise TypeError('年龄必须是整型')
self.__name = name
self.__age = age
t = Teacher('Tom', 18)
t.tell_info()
t.set_info('Tom', 19)
t.tell_info()
2. 封装方法：目的是隔离复杂度
封装方法举例：
1. 你的身体没有一处不体现着封装的概念：你的身体把膀胱尿道等等这些尿的功能隐藏了起来，然后为你提供一个尿的接口就可以了，你总不能把膀胱挂在身体外面，上厕所的时候就跟别人炫耀：hi，man，你瞅我的膀胱，看看我是怎么尿的。 2. 电视机本身是一个黑盒子，隐藏了所有细节，但是一定会对外提供了一堆按钮，这些按钮也正是接口的概念，所以说，封装并不是单纯意义的隐藏！！！ 3. 快门就是傻瓜相机为傻瓜们提供的方法，该方法将内部复杂的照相功能都隐藏起来了 提示：在编程语言里，对外提供的接口（接口可理解为了一个入口），可以是函数，称为接口函数，这与接口的概念还不一样，接口代表一组接口函数的集合体。
# 取款是功能,而这个功能有很多功能组成:插卡、密码认证、输入金额、打印账单、取钱
# 对使用者来说,只需要知道取款这个功能即可,其余功能我们都可以隐藏起来,很明显这么做
# 隔离了复杂度,同时也提升了安全性
class ATM:
def __card(self):
print('插卡')
def __auth(self):
print('用户认证')
def __input(self):
print('输入取款金额')
def __print_bill(self):
print('打印账单')
def __take_money(self):
print('取款')
def withdraw(self):
self.__card()
self.__auth()
self.__input()
self.__print_bill()
self.__take_money()
a = ATM()
a.withdraw()
四 特性(property)
特性property
property是一种特殊的属性，访问它时会执行一段功能（函数）然后返回值
例一：BMI指数（bmi是计算而来的，但很明显它听起来像是一个属性而非方法，如果我们将其做成一个属性，更便于理解）
成人的BMI数值：
过轻：低于18.5
正常：18.5-23.9
过重：24-27
肥胖：28-32
非常肥胖, 高于32
体质指数（BMI）=体重（kg）÷身高^2（m）
EX：70kg÷（1.75×1.75）=22.86
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('Tom', 70, 1.80)
print(p1.bmi)
例二：圆的周长和面积
import math
class Circle:
def __init__(self, radius): # 圆的半径radius
self.radius = radius
@property
def area(self):
return math.pi * self.radius ** 2 # 计算面积
@property
def perimeter(self):
return 2 * math.pi * self.radius # 计算周长
c = Circle(10)
print(c.radius)
print(c.area) # 可以向访问数据属性一样去访问area,会触发一个函数的执行,动态计算出一个值
print(c.perimeter) # 同上
'''
输出结果:
314.1592653589793
62.83185307179586
'''
#注意：此时的特性arear和perimeter不能被赋值 c.area=3 #为特性area赋值 ''' 抛出异常: AttributeError: can't set attribute '''
为什么要用property
将一个类的函数定义成特性以后，对象再去使用的时候obj.name,根本无法察觉自己的name是执行了一个函数然后计算出来的，这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则
除此之外，看下
#面向对象的封装有三种方式:
[public]
这种其实就是不封装,是对外公开的
[protected]
这种封装方式对外不公开,但对朋友(friend)或者子类(形象的说法是“儿子”,但我不知道为什么大家 不说“女儿”,就像“parent”本来是“父母”的意思,但中文都是叫“父类”)公开
[private]
这种封装对谁都不公开
python并没有在语法上把它们三个内建到自己的class机制中，在C++里一般会将所有的所有的数据都设置为私有的，然后提供set和get方法（接口）去设置和获取，在python中通过property方法可以实现
class Foo:
def __init__(self, val):
self.__NAME = val # 将所有的数据属性都隐藏起来
@property
def name(self):
return self.__NAME # obj.name访问的是self.__NAME(这也是真实值的存放位置)
@name.setter
def name(self, value):
if not isinstance(value, str): # 在设定值之前进行类型检查
raise TypeError('%s must be str' % value)
self.__NAME = value # 通过类型检查后,将值value存放到真实的位置self.__NAME
@name.deleter
def name(self):
raise TypeError('Can not delete')
f = Foo('Tom')
print(f.name)
# f.name=10 #抛出异常'TypeError: 10 must be str'
del f.name # 抛出异常'TypeError: Can not delete'
class Foo:
def __init__(self,val):
self.__NAME=val #将所有的数据属性都隐藏起来
def getname(self):
return self.__NAME #obj.name访问的是self.__NAME(这也是真实值的存放位置)
def setname(self,value):
if not isinstance(value,str): #在设定值之前进行类型检查
raise TypeError('%s must be str' %value)
self.__NAME=value #通过类型检查后,将值value存放到真实的位置self.__NAME
def delname(self):
raise TypeError('Can not delete')
name=property(getname,setname,delname) #不如装饰器的方式清晰
五 封装与扩展性
封装在于明确区分内外，使得类实现者可以修改封装内的东西而不影响外部调用者的代码；而外部使用用者只知道一个接口(函数)，只要接口（函数）名、参数不变，使用者的代码永远无需改变。这就提供一个良好的合作基础——或者说，只要接口这个基础约定不变，则代码改变不足为虑。
# 类的设计者
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): # 对外提供的接口，隐藏了内部的实现细节，此时我们想求的是面积
return self.__width * self.__length
# 使用者
r1 = Room('卧室', 'Tom', 20, 20, 20)
print(r1.tell_area()) # 使用者调用接口tell_area
"""
400
"""
# 类的设计者，轻松的扩展了功能，而类的使用者完全不需要改变自己的代码
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): # 对外提供的接口，隐藏内部实现，此时我们想求的是体积,内部逻辑变了,只需求修该下列一行就可以很简答的实现,而且外部调用感知不到,仍然使用该方法，但是功能已经变了
return self.__width * self.__length * self.__high
# 对于仍然在使用tell_area接口的人来说，根本无需改动自己的代码，就可以用上新功能
r1=Room('卧室','Tom',20,20,20)
print(r1.tell_area())
"""
8000
"""
来源：https://www.cnblogs.com/shadowtux/p/8996562.html