2022年 11月 13日

「Python基础知识」Python中的封装有什么作用

日常生活中可以看到很多的汽车,汽车包括车轮、发动机、车架等零部件。可以在车架上安装车轮,然后安装发动机,最后安装其他零件,刷漆。就形成了汽车。这个过程,是把各种零件放到车架上的过程。但思考一下,对于开车的人,需要关注车的内部结构吗?答案显然是否定的。汽车对外提供了方向盘、油门等去调用内部结构从而进行行驶。由这个例子可以总结出,汽车就是各种零件经过封装得到的产物,同时提供给驾驶人操控汽车需要的接口设备。这就是生活中的封装。image.png
我们可以看到生活中的封装有很多好处。具体有如下的几条好处:

①隐藏了实现细节,在使用时没必要关注具体实现。

②安全性好,内部细节隐藏了,就不能随意破坏。

③对外提供接口方便使用。

④可维护性好,方便修改实现,修改完成后,对外接口不变,对用户使用无影响。

⑤方便重用,任何一个会开车的人都可以驾驶汽车,只要对外的接口相同就行了。

总之,封装就是将抽象得到的属性和方法形成“类”,并将类内部信息进行隐藏,对外公开接口的机制。封装限制从类外访问,从而提升代码安全性和可维护性。

封装的内涵是把抽象得到的属性和方法进行了封装,对于方法,隐藏了具体的实现,提供了方法名供使用者调用。对于成员变量也进行隐藏,通过方法对外提供访问接口。通过封装,限制了直接访问成员变量,通过方法,增加验证逻辑,提高了安全性和可维护性。

封装的外延是按照内聚性、一致性、封装性、清晰性、完整性进行类的封装。

内聚性就是类应该描述一个单一的实体。例如,学生姓名和教师所带班级不是单一实体的属性,不能组合在一个类中。

一致性就是类、成员变量、方法名要有意义,并且顺序是成员变量、构造方法、普通方法。

封装性就是类中成员变量是私有属性,通过getter/setter访问。

清晰性指的是指类的结构应该是易于解释和理解的。

完整性是需要充分考虑多种不同用户设计,应该能通过属性和方法提供多种方案以适应用户不同需求。例如,字符串中有很多方法,同时这些方法可以组合完成各种任务。