python之面向對象（繼承的實現原理及封裝）

一、繼承的實現原理

繼承的順序

class A(object):
    def test(self):
        print('from A')

class B(A):
    def test(self):
        print('from B')

class C(A):
    def test(self):
        print('from C')

class D(B):
    def test(self):
        print('from D')

class E(C):
    def test(self):
        print('from E')

class F(D,E):
    # def test(self):
    #     print('from F')
    pass
f1=F()
f1.test()
print(F.__mro__) #只有新式才有這個屬性可以查看線性列表，經典類沒有這個屬性

#新式類繼承順序:F->D->B->E->C->A
#經典類繼承順序:F->D->B->A->E->C
#python3中統一都是新式類
#pyhon2中才分新式類與經典類

繼承原理

python到底是如何實現繼承的，對於你定義的每一個類，python會計算出一個方法解析順序(MRO)列表，這個MRO列表就是一個簡單的所有基類的線性順序列表，例如

>>> F.mro() #等同於F.__mro__
[<class '__main__.F'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, 
<class 'object'>]

子類繼承了父類的方法，然后想進行修改，注意了是基於原有的基礎上修改，那么就需要在子類中調用父類的方法

方法一：父類名.父類方法()

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'

class Vehicle: #定義交通工具類
     Country='China'
     def __init__(self,name,speed,load,power):
         self.name=name
         self.speed=speed
         self.load=load
         self.power=power

     def run(self):
         print('開動啦...')

class Subway(Vehicle): #地鐵
    def __init__(self,name,speed,load,power,line):
        Vehicle.__init__(self,name,speed,load,power)
        self.line=line

    def run(self):
        print('地鐵%s號線歡迎您' %self.line)
        Vehicle.run(self)

line13=Subway('中國地鐵','180m/s','1000人/箱','電',13)
line13.run()

方法二：super()

class Vehicle: #定義交通工具類
     Country='China'
     def __init__(self,name,speed,load,power):
         self.name=name
         self.speed=speed
         self.load=load
         self.power=power

     def run(self):
         print('開動啦...')

class Subway(Vehicle): #地鐵
    def __init__(self,name,speed,load,power,line):
        #super(Subway,self) 就相當於實例本身 在python3中super()等同於super(Subway,self)
        super().__init__(name,speed,load,power)
        self.line=line

    def run(self):
        print('地鐵%s號線歡迎您' %self.line)
        super(Subway,self).run()

class Mobike(Vehicle):#摩拜單車
    pass

line13=Subway('中國地鐵','180m/s','1000人/箱','電',13)
line13.run()

不用super引發的慘案

#每個類中都繼承了且重寫了父類的方法
class A:
    def __init__(self):
        print('A的構造方法')
        
class B(A):
    def __init__(self):
        print('B的構造方法')
        A.__init__(self)
class C(A):
    def __init__(self):
        print('C的構造方法')
        A.__init__(self)
        
class D(B,C):
    def __init__(self):
        print('D的構造方法')
        B.__init__(self)
        C.__init__(self)
f1=D()
print(D.__mro__) 
'''
D的構造方法
B的構造方法
A的構造方法
C的構造方法
A的構造方法
(<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)
'''

使用super()的結果

class A:
    def __init__(self):
        print('A的構造方法')

class B(A):
    def __init__(self):
        print('B的構造方法')
        super().__init__()    #super(B,self).__init__()
class C(A):
    def __init__(self):
        print('C的構造方法')
        super().__init__()    #super(C,self).__init__()

class D(B,C):
    def __init__(self):
        print('D的構造方法')
        super().__init__()    #super(D,self).__init__()
        # C.__init__(self)
f1=D()
print(D.__mro__)
'''
D的構造方法
B的構造方法
C的構造方法
A的構造方法
(<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)
'''

當你使用super()函數時，Python會在MRO列表上繼續搜索下一個類。只要每個重定義的方法統一使用super()並只調用它一次，那么控制流最終會遍歷完整個MRO列表,每個方法也只會被調用一次（注意注意注意：使用super調用的所有屬性，都是從MRO列表當前的位置往后找，千萬不要通過看代碼去找繼承關系，一定要看MRO列表）

二、封裝

1、要封裝什么

封裝數據和方法

2、為什么要封裝

封裝不是單純意義的隱藏：

　　1：封裝數據的主要原因是：保護隱私

　　2：封裝方法的主要原因是：隔離復雜度

3、封裝分為兩個層面

封裝其實分為兩個層面，但無論哪種層面的封裝，都要對外界提供好訪問你內部隱藏內容的接口（接口可以理解為入口，有了這個入口，使用者無需且不能夠直接訪問到內部隱藏的細節，只能走接口，並且我們可以在接口的實現上附加更多的處理邏輯，從而嚴格控制使用者的訪問。

第一個層面的封裝（什么都不用做）：創建類和對象會分別創建二者的名稱空間，我們只能用類名.或者obj.的方式去訪問里面的名字，這本身就是一種封裝。

注意：對於這一層面的封裝（隱藏），類名.和實例名.就是訪問隱藏屬性的接口

第二個層面的封裝：類中把某些屬性和方法隱藏起來(或者說定義成私有的)，只在類的內部使用、外部無法訪問，或者留下少量接口（函數）供外部訪問。

在python中用雙下划線的方式實現隱藏屬性（設置成私有的）

類中所有雙下划線開頭的名稱如__x都會自動變形成：_類名__x的形式：

class Teacher:
    def __init__(self,name,age):
        self.__name=name
        self.__age=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('姓名必須是字符串類型')
        if not isinstance(age,int):
            raise TypeError('年齡必須是整型')
        self.__name=name
        self.__age=age

t=Teacher('egon',18)
t.tell_info()

t.set_info('egon',19)
t.tell_info()

這種自動變形的特點：

1.類中定義的__x只能在內部使用，如self.__x，引用的就是變形的結果。

2.這種變形其實正是針對外部的變形，在外部是無法通過__x這個名字訪問到的。

2.在子類定義的__x不會覆蓋在父類定義的__x，因為子類中變形成了：_子類名__x,而父類中變形成了：_父類名__x，即雙下滑線開頭的屬性在繼承給子類時，子類是無法覆蓋的。

注意：對於這一層面的封裝（隱藏），我們需要在類中定義一個函數（接口函數）在它內部訪問被隱藏的屬性，然后外部就可以使用了。

 

這種變形需要注意的問題是：

1.這種機制也並沒有真正意義上限制我們從外部直接訪問屬性，知道了類名和屬性名就可以拼出名字：_類名__屬性，然后就可以訪問了，如a._A__N

2.變形的過程只在類的定義是發生一次,在定義后的賦值操作，不會變形

三、propety函數的應用

# class Peopel:
#     def __init__(self,name,age,sex,weight,height,permission=False):
#         self.__name=name
#         self.__age=age
#         self.__sex=sex
#         self.__height=height
#         self.__weight=weight
#         self.permission=permission
#     @property
#     def info(self):
#         print("""
#         -----%s info-----
#         name:%s
#         age:%s
#         sex:%s
#         weight:%s
#         height:%s
#         """%(self.__name,self.__name,self.__age,self.__sex,self.__height,self.__weight))
#     @property
#     def bmi(self):
#         res=self.__weight / (self.__height ** 2)
#         return res
#     @property
#     def name(self):
#         return self.__name
#     @name.setter
#     def name(self,val):
#         if not isinstance(val,str):
#             raise TypeError('must be str')
#         self.__name=val
#     @name.deleter
#     def name(self):
#         if not self.permission:
#             raise PermissionError('不讓刪')
#         del self.__name
# egon=Peopel('egon',18,'male',80,1.75)
# egon.info
# print(egon.bmi)
# print(egon.name)

property是一種特殊的屬性，訪問它時會執行一段功能（函數）然后返回值