Python面向对象中封装的概念是什么

这篇文章将为大家详细讲解有关python面向对象中封装的概念是什么，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

一 封装的概念

封装其实在我们的生活中处处都是，如电视机，电脑，手机等物品。我们通常只能看到其外部的形状，以及使用他们提供的功能，并不能看到其内部复杂的硬件组成，这些都是封装好的，不能让我们看到，避免我们的一些“特殊”操作，使其不能正常工作。编程源于生活。在Python中也有对对象的封装操作，使其对外只提供固定的访问模式，不能访问其内部的私有属性和私有方法。python中的封装，一般指的是对类属性，类方法的封装，即类属性私有化和类方法私有化，具体如下面的小结所讲。

二 _ 和__ 对属性和方法的私有化

1. 单下划线_

当类中的属性和方法以_ 单下划线开头时，即说明这是类的保护变量和保护方法，按照编码约定，是不希望被外部访问的。但如果你要进行访问，也不会报错。

如下：

class A():    #_ 声明是保护属性和保护方法    _name = '张三'    def __init__(self):        self._age = 23    def _method(self):        print("我叫{},今年{}岁".fORMat(self._name, self._age))if __name__ == '__main__':    a = A()    #打印类A的dir    print(a.__dir__())    #访问保护变量和保护方法    print(a._name)    a._method()

输出结果：

>>>
['_age', '__module__', '_name', '__init__', '_method', '__dict__', '__weakref__', '__doc__', '__repr__', '__hash__', '__str__', '__getattribute__', '__setattr__', '__delattr__', '__lt__', '__le__', '__eq__', '__ne__', '__gt__', '__ge__', '__new__', '__reduce_ex__', '__reduce__', '__subclasshook__', '__init_subclass__', '__format__', '__sizeof__', '__dir__', '__class__']
张三
我叫张三,今年23岁

可以看出，以_单下划线开头的属性和方法其实在类外部是可以访问的，但是根据约定，当我们看见这样的属性和方法时，不应该在外部对其进行访问。

2. 双下划线__

上面以单下划线开头的属性和方法虽然是保护的，但是在外部还是可以访问的。而当你看到以双下划线__开头的属性和方法时，请记住它们是类的私有属性和私有方法，在类外以及子类中以常规访问类属性类方法的方法是无法访问的,也无法对其进行修改，如下

class B():    #__ 声明是私有化的    __name = '张三'    def __init__(self):        self.__age = 23        self.__luange = 'python'    def __method(self):        #私有方法        print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange))    def fun(self):        #公有方法        print("this is a public method")  if __name__ == '__main__':    b = B()    #打印类B的dir    print(b.__dir__())    #访问类B的私有属性和私有方法    b.fun()    print(b.__name, b.__age, b.__luange)    b.__method()

输出结果：

>>>
['_B__age', '_B__luange', '__module__', '_B__name', '__init__', '_B__method', 'fun', '__dict__', '__weakref__', '__doc__', '__repr__', '__hash__', '__str__', '__getattribute__', '__setattr__', '__delattr__', '__lt__', '__le__', '__eq__', '__ne__', '__gt__', '__ge__', '__new__', '__reduce_ex__', '__reduce__', '__subclasshook__', '__init_subclass__', '__format__', '__sizeof__', '__dir__', '__class__']
this is a public method
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/admin/python-learning/python学习文件/Python基础/python类封装.py", line 56, in <module>
    print(b.__name, b.__age, b.__luange)
AttributeError: 'B' object has no attribute '__name'

从结果可以看出，访问类B的公有方法fun()是正常输出的，但是当我们访问私有属性name时就抛错：类B没有name属性。上面单下划线时，我们打印类A的dir,可以看到类A的name属性和method方法在dir里面是下面这样的

上面我们也打印了类B的私有属性和私有方法，如下：

可以看到私有属性和私有方法都变成了_B__属性和_B__方法的形式，所以我们在上面以__ name或者name的形式去访问是报错的，其实我们如果以 类名(). _ 类名__ 属性(实例属性)或者类名. _ 类名__ 属性(类属性)的形式去访问，还是会访问成功的。如下

class B():    #__ 声明是私有化的    __name = '张三'    def __init__(self):        self.__age = 23        self.__luange = 'python'    def __method(self):        #私有方法        print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange))    def fun(self):        #公有方法        print("this is a public method")if __name__ == '__main__':    b = B()    #打印类B的dir    print(b.__dir__())    #访问类B的私有属性和私有方法    b.fun()    print(B._B__name, b._B__age, b._B__luange)    b._B__method()

结果如下：

>>>
['_B__age', '_B__luange', '__module__', '_B__name', '__init__', '_B__method', 'fun', '__dict__', '__weakref__', '__doc__', '__repr__', '__hash__', '__str__', '__getattribute__', '__setattr__', '__delattr__', '__lt__', '__le__', '__eq__', '__ne__', '__gt__', '__ge__', '__new__', '__reduce_ex__', '__reduce__', '__subclasshook__', '__init_subclass__', '__format__', '__sizeof__', '__dir__', '__class__']
this is a public method
张三 23 python
我叫张三,今年23岁,我喜欢python。

3. 子类中访问父类的私有属性和私有方法

子类无法访问父类的私有属性和私有方法：

class B():    #__ 声明是私有化的    __name = '张三'    def __init__(self):        self.__age = 23        self.__luange = 'python'    def __method(self):        #私有方法        print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange))    def fun(self):        #公有方法        print("this is a public method")class C(B):    def __init__(self):        super().__init__()    def fun1(self):        #访问父类B的私有属性和私有方法        print(self.__name, self.__age, self.__luange)        self.__method()if __name__ == '__main__':    c = C()    c.fun1()

输出结果：

>>>
AttributeError: 'C' object has no attribute '_C__name'
AttributeError: 'C' object has no attribute '_C__method'

可以看出子类也是无法访问父类的私有属性和私有方法的。

当子类中的的属性和方法与父类的私有属性，私有方法同名时，不会覆盖父类的私有属性和私有方法。

class B():    #__ 声明是私有化的    __name = '张三'    def __init__(self):        self.__age = 23        self.__luange = 'python'    def __method(self):        #私有方法        print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange))    def fun(self):        #公有方法        print("this is a public method")class C(B):    __name = '李四'    def __init__(self):        super().__init__()        self.__age = 24        self.__luange = 'c++'    def fun1(self):        #访问父类B的私有属性和私有方法        print(self.__name, self.__age, self.__luange)        self.__method()    def __method(self):        #类C的私有方法，与父类方法同名，但不重写父类方法        print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange))        #调用父类的私有方法        B()._B__method()if __name__ == '__main__':    c = C()    #访问类C的私有方法    c._C__method()

结果如下：

>>>
我叫李四,今年24岁,我喜欢C++。
我叫张三,今年23岁,我喜欢python。

可以看到，子类C并没有重写父类B的__method()方法。这是为什么呢？我们打印一下B和C的dir，如下：

>>>
['_B__age', '_B__luange', '_C__age', '_C__luange', 'fun1',
 '_C__method', '__doc__', '_B__name', '_B__method', '_C__name', ...]

可以看到，在类C的dir中，父类B的私有属性和私有方法是以 _B__属性（方法）存在的，二类C自己的私有属性和私有方法是以_C__属性（方法）存在的，即类的私有属性和私有方法会以_类名_属性（方法）的形式存在dir中，所以当子类的属性和方法与父类的私有属性和私有方法同名时，并不会覆盖重写。

三 访问及修改类的私有属性和私有方法

类通过对属性和方法的私有化，可以对其起到封装保护作用。但是，当外部需要访问和改变时怎么办呢？就像电视机，电脑也会对外提供固定的接口。
上面，虽然我们可以通过类名(). _ 类名__ 属性(实例属性)或者类名. _ 类名__ 属性(类属性)的形式去访问类的私有属性和私有方法，但是这是违反编程规范的，不支持这么做，就像不会拆开电视机对其操作一样。

正确对类的私有属性和私有方法进行访问修改的一般有两种发方法，如下：

1. 自定义公有方法

class D():    __name = '张三'    def __init__(self):        self.__age = 23        self.__luange = 'python'    def __method(self):        print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange))    def get_value(self):        return self.__name, self.__age, self.__luange    def get_method(self):        self.__method()    def set_value(self, name, age, luange):        self.__name, self.__age, self.__luange = name, age, luangeif __name__ == '__main__':    d = D()    #通过get_value方法访问私有属性    print(d.get_value())    #通过get_method方法访问私有方法    print('=' * 30)    d.get_method()    #通过set_value方法修改私有属性    print('='*30)    print(d.get_value())    d.set_value('王二麻子', 25, 'linux')    print(d.get_value())    d.get_method()

输出结果：

>>>
('张三', 23, 'python')
==============================
我叫张三,今年23岁,我喜欢python。
==============================
('张三', 23, 'python')
('王二麻子', 25, 'Linux')
我叫王二麻子,今年25岁,我喜欢Linux。

可以看到，我们通过自定义的的get_value(),get_method()以及set_value()方法就实现了对私有属性和私有方法的访问和修改。

2. property

property一般有两个作用，如下：

• 作为装饰器，@property 将类的方法转为只读的类属性

• property 重新实现一个属性的 getter 和 setter 方法

来看看下面这个E类，如下：

class E():    __name = '张三'    def __init__(self):        self.__age = 23        self.__luange = 'python'    def __method(self):        print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange))    def get_value(self):        return self.__name    def set_value(self, name):        self.__name = name    getValue = property(get_value, set_value)    @property    def get_method(self):        self.__method()if __name__ == '__main__':    e = E()    #访问    print(e.getValue)    e.get_method    #修改    e.getValue = '王二'    print(e.getValue)

结果：

>>>
张三
我叫张三,今年23岁,我喜欢python。
王二

可以看到，我们将get_value和set_value方法传入property后，类方法就转换成类属性，并赋值给getValue变量。此时e.getValue就是只读，即get_value方法，e.value = &lsquo;王二&rsquo; 就是修改，即get_value方法。同一，通过@propert，将get_method方法，变成了属性。

下面property 重新实现一个属性的 getter 和 setter 方法，不同于上面的写法，较上面常用。

class E():    __name = '张三'    def __init__(self):        self.__age = 23        self.__luange = 'python'    def __method(self):        print("我叫{},今年{}岁,我喜欢{}。".format(self.__name, self.__age, self.__luange))    @property    def name(self):        return self.__name    @name.setter    def name(self, name):        self.__name = nameif __name__ == '__main__':    e = E()    #访问    print(e.name)    #修改    print("修改前：", e.name)    e.name = '隔壁老王'    print("修改后：", e.name)

输出结果：

>>>
张三
修改前： 张三
修改后： 隔壁老王

上面是首先把name方法送给propert装饰器进行装饰，然后调用装饰后的setter方法，即可实现对私有属性进行修改。

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