Python面向对象编程(二)-访问限制&继承和多态

访问限制

在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和实例变量.__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Dog、Cat类，继承Animal类：

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

对于Dog和Cat来说，Animal就是它们的父类。对于Animal来说，Dog和Cat就是它的子类。

继承：1. 子类获得了父类的全部功能，即Dog和Cat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Animal，Dog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。