python3 全棧開發 -- 面向對象 類的組合和封裝

一、類的組合

1、什麼是組合

　　組合：描述的是類與類之間的關係，是一種什麼有什麼關係
　　一個類產生的對象，該對象擁有一個屬性，這個屬性的值是來自於另外一個類的對象

2、什麼是繼承（回顧一下）

　　繼承：描述的是類與類之間，什麼是什麼的關係

3、組合的作用

　　解決代碼冗餘

來看一個實例子：

class Equip: #武器裝備類
　　def fire(self):
　　　　print('release Fire skill')

class Riven: #英雄Riven的類,一個英雄需要有裝備,因而需要組合Equip類
　　camp='Noxus'
　　def __init__(self,nickname):
　　　　self.nickname=nickname
　　　　self.equip=Equip() #用Equip類產生一個裝備,賦值給實例的equip屬性

r1=Riven('銳雯雯')
r1.equip.fire() #可以使用組合的類產生的對象所持有的方法
release Fire skill

總結：

組合與繼承都是有效地利用已有類的資源的重要方式。但是二者的概念和使用場景皆不同，怎麼選擇還是看我們自己

1、繼承的方式

　　通過繼承建立了派生類與基類之間的關係，它是一種'是'的關係，比如白馬是馬，人是動物。

當類之間有很多相同的功能，提取這些共同的功能做成基類，用繼承比較好，比如老師是人，學生是人

2、組合的方式

　　用組合的方式建立了類與組合的類之間的關係，它是一種‘有’的關係,比如教授有生日，教授教python和linux課程，教授有學生s1、s2、s3...

當類之間有顯著不同，並且較小的類是較大的類所需要的組件時，用組合比較好

二、類的封裝

1、什麼是封裝 　　　　

　　　　封裝就是把一堆屬性存起來，封的概念就把這些屬性給隱藏起來
　　　　強調：封裝單從字面意思去看等同於隱藏，但其實封裝絕對不是單純意義的隱藏

2、封裝的目的

　　　　1 、封裝數據屬性的目的：把數據屬性封裝起來，然後需要開闢介面給類外部的使用者使用，好處是
　　我們可以在介面之上添加控制邏輯，從而嚴格空間訪問者對屬性的操作

　　　　2、 封裝函數屬性的目的：為了隔離複雜度
　　　　封裝的終極奧義：明確地區分內外，對外是隱藏的，對內是開放的

3、如何用封裝

　　如何把屬性隱藏起來，就在屬性前面加上__（雙下劃線）開頭（註意不要加__結尾）
　　註意：
　　　　1、其實這種隱藏只是一種語法上的變形,對外不對內
　　為一個屬性名加__開頭（註意不要加__結尾），會在類定義階段將屬性名統一變形：_自己的類名__屬性名

　　　　2、這種語法意義上變形，只在類定義階段發生一次，類定義之後，新增的__開頭的屬性都沒有變形的效果

　　　　3、如果父類不想讓子類覆蓋自己的方法，可以在方法名前加__開頭

#其實這僅僅這是一種變形操作且僅僅只在類定義階段發生變形
#類中所有雙下劃線開頭的名稱如__x都會在類定義時自動變形成：_類名__x的形式：

class A:
    __N=0 #類的數據屬性就應該是共用的,但是語法上是可以把類的數據屬性設置成私有的如__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，
#這種，在外部是無法通過__x這個名字訪問到。

4、 封裝不是單純意義的隱藏

　　封裝的真諦在於明確地區分內外，封裝的屬性可以直接在內部使用，而不能被外部直接使用，然而定義屬性的目的終歸是要用，外部要想用類隱藏的屬性，需要我們為其開闢介面，讓外部能夠間接地用到我們隱藏起來的屬性，那這麼做的意義何在？？？

　　1、封裝數據：將數據隱藏起來這不是目的。隱藏起來然後對外提供操作該數據的介面，然後我們可以在介面附加上對該數據操作的限制，以此完成對數據屬性操作的嚴格控制。

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,年齡:%s' %(self.__name,self.__age))
    def set_info(self,name,age):
        if not isinstance(name,str):
            raise TypeError('姓名必須是字元串類型')
        if not isinstance(age,int):
            raise TypeError('年齡必須是整型')
        self.__name=name
        self.__age=age
                                                     
t=Teacher('duoduo',18) #沒封裝前，對象可以隨意的改變屬性
t.tell_info()                   #封裝後，只能操作設計者讓你操作的地方
t.set_info('qianduoduo',19)
t.tell_info()    

　　2、封裝方法：目的是隔離複雜度

封裝方法舉例： 

1. 你的身體沒有一處不體現著封裝的概念：你的身體把膀胱尿道等等這些尿的功能隱藏了起來，然後為你提供一個尿的介面就可以了（介面就是你的。。。，），你總不能把膀胱掛在身體外面，上廁所的時候就跟別人炫耀：hi，man，你瞅我的膀胱，看看我是怎麼尿的。

2. 電視機本身是一個黑盒子，隱藏了所有細節，但是一定會對外提供了一堆按鈕，這些按鈕也正是介面的概念，所以說，封裝並不是單純意義的隱藏！！！

提示：在編程語言里，對外提供的介面（介面可理解為了一個入口），可以是函數，稱為介面函數，這與介面的概念還不一樣，介面代表一組介面函數的集合體。

#取款是功能,而這個功能有很多功能組成:插卡、密碼認證、輸入金額、列印賬單、取錢
#對使用者來說,只需要知道取款這個功能即可,其餘功能我們都可以隱藏起來,很明顯這麼做
#隔離了複雜度,同時也提升了安全性

class ATM:
    def __card(self):
        print('插卡')
    def __auth(self):
        print('用戶認證')
    def __input(self):
        print('輸入取款金額')
    def __print_bill(self):
        print('列印賬單')
    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()