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Python 與 OOP

  • OOP 的三大概念與特性 (繼承/多型/封裝) 與 Python 間的關係，純個人理解的學習摘要。隨便看看就好，不負責任的。

Inheritance 繼承​

Signature 中的 MRO 查找順序其實可以看出 Python 中繼承的設計端倪。

Python 雖然是直譯式語言沒有編譯的中間階段，所以推測應該也沒也 heap 相關記憶體。
感覺上 Python 的繼承比較像似 XML 的繼承。也就是把父類別的程式碼複製一份過來組成完整片段後一起進行直譯。
但實際是如何實作還是要看直譯器的動作。目前尚未深入了解。

Polymorphism 多型多態​

type 還是以創建時指定的為主。
Python 畢竟是動態型別，所以也不會做型別檢查。
當然也不會有以父類別的變數指向子類別實作這種事情發生。
所以談多型似乎沒太大意義。
若要談多型應該是指 Python 有 class 繼承的語法。
這當中我覺得較重要需注意的是，你實際使用的是哪個成員。
可以將繼承結構展開，然後得到成員解析順序，記得注意使用的是否是靜態成員。

另外，Python 也有 abstract method，提醒子類需作相關實作的功能。

Encapsulation 封裝​

Python 的封裝大多數都僅是建議與提示性質的，
也就是說 Python 多以命名慣例來提醒 API 使用者需注意設計者不希望被干擾的成員。
也就是以偽私有變數命名，來達成資料封裝的目的。

偽私有變數命名方式:​

目的

著重在避免 instance 內的命名空間發生衝突，
而非強力限制變數存取。

Variable Mangling

Python Class 區塊內 en dash 起始(雙下劃線 di-underscore)的變數名，
會被編譯為以 _className 為前綴的新名稱。 因為編譯後變數名冠類別名，因此可以避免被子類別覆寫。
例如: __var 會變成 _className__var。

Mangling 用在工具類或 super class，用來避免超類被子類覆蓋的慣例。

封裝已釋出API的成員變數​

@property, @xxx.setter

Effective Python 中有提到: Use plain attributes instead of get and set method
也就是說 Pythonic Convension 建議以點的方式存取成員變數。
在此前提下，若想針對已釋出 API 的既有成員進行封裝時，該如何補救。

不要跟我說加個 getter / setter 就解決了，何必如此麻煩。
原因除了會更改 API，也就是耦合的相關程式無法使用之外(你應該總是要考慮新舊版本程式的相容情形)。
另外就是 Python 社群的慣例，紅燈停綠燈行，這是大家的默契與慣例。當然你家的規則可以反過來，但合作對象可能就要發狂了。
所以，才會衍伸出 @property, @xxx.setter 相關實踐方式。

原始版本

class Exam:
    score = 100

e = Exam()
print(e.score) # 100

封裝版本: 影響API，功能失效

  • AttributeError : has no attribute
class Exam:
    _score = 100

e = Exam()
print(e.score) 
# AttributeError: 'Exam' object has no attribute 'score'

建議處理方式

  • 使用 @property, @xxx.setter
    • xxx mapping 到 @property 所修飾的 method
  • 對 legacy code 不造成影響
class Exam:
    _score = 100

    @property
    def score(self):
        return self._score

    @score.setter # 這邊類似 Java 為 _score，增加一個 assignScore() fn
    def score(self, value):
        self._score = value

e = Exam()
print(e.score) # 可使用舊 API  

e.score = 80 # 與舊 API 相容
print(e.score)

@property, @xxx.setter

  • #1 讓 scoreX(self) 能以 attribute 的方式取值，即後面 不用加上小括號。ex: print(e.scoreX)
  • #2 轉換後的取值的屬性名，也就是 點 符號後存取的名稱
  • #3 聲明為 #1 的 setter，有這個設定。才能以 attribute 的方式賦值，即後面 不用加上小括號。 ex: e.scoreX = 80
  • #4 轉換後的賦值屬性名，也就是 點 符號後存取的名稱
  • 上面的範例， #1~4 皆同名，且設成與舊變數相同。
class Exam:
    _score = 100

    @property # 1
    def scoreX(self): # 2
        print("get", self._score)
        return self._score

    @scoreX.setter # 3
    def scoreY(self, value): #4
        self._score = value
        print("set", self._score)

e = Exam()
print(e.scoreX) # 2

e.scoreY = 80 # 4
print(e.scoreX)