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Python面向对象编程(二)-访问限制&继承和多态

Python面向对象编程(二)-访问限制&继承和多态

作者: 皮卡丘的电光一闪 | 来源:发表于2020-06-10 16:05 被阅读0次
    访问限制

    Class内部,可以有属性和方法,外部代码可以通过直接调用实例变量的方法来操作数据。隐藏了内部的复杂逻辑。

    但是,外部代码还是可以自由的修改一个实例的属性。若要让内部属性不被外部访问,在属性的名称前加上__,实例的变量名若以__开头,就编程了一个私有变量,只有内部可以访问,外部不能访问:

    class Student(object):
        def __init__(self, name, score):
            self.__name = name
            self.__score = score
    
        def print_score(self):
            print('%s: %s' % (self.__name, self.__score))
    

    外部访问时,实例变量.__name实例变量.__score无法被访问。确保了外部代码不能随意修改内部的状态。

    新增方法,给外部代码访问的读取权限。

    class Student(object):
        ...
        def get_name(self):
            return self.__name
        def get_score(self):
            return self.__score
    

    新增发发,给外部代码访问的写权限。

    class Student(object):
        ...
        def set_name(self, name):
            self.__name = name
        def set_score(self, score):
            self.__score = score
    

    注意:在Python中,变量名类似__xx__的,也就是双下划线开头及结尾的,是特殊变量,可以直接访问,不是private变量。

    有时,会有单下划线开头的实例变量名,是可以直接访问的,但当看到这样的变量时,虽然可以被访问,但是,请视为私有变量,不要随意访问。

    双下划线开头的实例变量也可以直接访问,不能直接访问的原因是因为Python解释器对外把__xx变量改成了_Class__xx,所有,仍然可以通过_Class__xx来访问__xx变量。

    但是,强烈建议不要这么干,因为不同版本的Python解释器可能会把__xx改成不同的变量名。总的来说,Python本身没有任何机制阻止你干坏事,一切靠自觉。

    继承和多态

    在OOP程序设计中,当定义一个class的时候,可以从某额现有的class继承,新的class称为子类(Sub class),而被继承的class称为基类 、父类、超类(Base class、Super class)。
    如,编写一个动物的classAnimal,有一个run()方法可以打印:

    class Animal(object):
        def run(self):
            print('Animal is running...')
    

    编写DogCat类,继承Animal类:

    class Dog(Animal):
        pass
    class Cat(Animal):
        pass
    

    对于DogCat来说,Animal就是它们的父类。对于Animal来说,DogCat就是它的子类。

    继承:1. 子类获得了父类的全部功能,即DogCat已经自动拥有了run()方法。

    dog = Dog()
    dog.run()    # Animal is running...
    cat = Cat()
    cat.run()    # Animal is running...
    

    继承:2. 当子类和父类存在相同的run()方法时,子类的run()会覆盖父类的run(),代码运行时,总是会调用子类的run()。即:多态。

    多态:定义三个数据类型,list、Animal、Dog

    a = list()
    b = Animal()
    c = Dog()
    print(isinstance(a, list))    # True
    print(isinstance(b, Animal))    # True
    print(isinstance(c, Dog))    # True
    print(isinstance(c, Animal))    # True
    

    从上述结果可知,实例变量c既是Animal,又是Dog

    因为Dog时从Animal继承下来的,当我们创建一个Dog的实例时,它时一个Dog没错,但同时也是一个AnimalDog本来就是Animal的一种。

    但是,反过来的时候就不可以了。即:

    d = Animal()
    print(isinstance(d, Dog))    # False
    
    静态语言vs动态语言

    对于静态语言(例JAVA)来说,若传入类型为Animal,则传入的对象必须时Animal或它的子类,否则无法调用run()方法。

    对于Python这样的动态语言来说,则不一定需要传入Animal类型,只需要保证传入的对象有一个run()方法即可。

    不管什么类型的对象都能接受,并且只要这个对象有run()都可以输出。作者想表达的意思应该是多态,如果传进去的对象自身没有定义run(),就会调用基类的run(),如果子对象有run(),就会调用自身的run(),也就实现了多态。但是所说的鸭子什么的,也就是只要传进去的是一个对象,并且该对象有run(),就可以体现出run()的特性。

    小结

    继承可以把父类的所有功能都直接拿过来,这样就不必从零做起,子类只需要新增自己特有的方法,也可以把父类不适合的方法覆盖重写。

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