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2021/10/22

Python封裝(Encapsulation)實用教學

Q:什麼是Python封裝(Encapsulation)

封裝(Encapsulation)的概念就有點像權限控制，有些屬性(Attribute)或方法(Method)只想於類別內部使用，而不想公開於外部，除了減少程式碼因來源端不適當的使用發生問題外，也可保護其中重要的商業邏輯。

一般情況下，來源端皆可存取類別中公開的屬性(Attribute)及方法(Method)，如下範例：

# 部落格類別

class Blog:

def __init__(self):

self.author = "Mike" # 作者屬性

self.titles = [] # 文章標題屬性

def add_post(self, title): # 新增文章

self.titles.append(title)

blog = Blog()

blog.add_post("Python Programming")

blog.add_post("Learn How to Code")

print("Author: ", blog.author)

print("Blog Titles: ", blog.titles)

如果我們要防止來源端存取作者屬性(Attribute)及呼叫新增文章標題方法(Method)，則需透過封裝(Encapsulation)的概念來進行設計。接下來就分別說明如何封裝(Encapsulation)類別中的屬性(Attribute)及方法(Method)。

Q:什麼是私有屬性(Private Attribute)?

在類別(Class)中可以進行存取，而外部無法存取的屬性(Attribute)。使用方式就是在私有屬性(Private Attribute)前加上兩個底線(__)，如下範例：

# 部落格類別

class Blog:

def __init__(self):

self.__author = "Mike" # 作者屬性

self.__titles = [] # 文章標題屬性

def __add_post(self, title): # 新增文章

self.__titles.append(title)

blog = Blog()

print(blog.__author)

從範例中可以看到，來源端無法存取到類別中的author及titles私有屬性(Private Attribute)。如果是利用Visual Studio Code來開發Python的話，在來源端物件的IntelliSense清單中就選不到私有屬性(Private Attribute)，證明成功將其進行封裝(Encapsulation)。

但是Python不像其他物件導向程式語言真的把屬性(Attribute)或方法(Method)變為私有，事實上來源端還是可以存取得到。Python事實上把加了兩個底線的私有屬性(Private Attribute)重新命名，在前面加上了底線類別名稱，來源端只要透過此名稱還是可以進行存取，如下範例：

blog = Blog()

print(blog._Blog__author) #執行結果為：Mike

所以在類別中的屬性(Attribute)或方法(Method)加上兩個底線(__)主要是告訴來源端此屬性(Attribute)或方法(Method)為私有，避免來源端直接或意外的存取。

Q:什麼是私有方法(Private Method)?

在類別(Class)中可以進行存取，而外部無法存取的方法(Method)。和私有屬性(Private Attribute)作法相同，在私有方法(Private Method)前面加上兩個底線(__)，如下範例：

# 部落格類別

class Blog:

def __init__(self):

self.__author = "Mike" # 作者屬性

self.__titles = [] # 文章標題屬性

def __add_post(self, title): # 新增文章

self.__titles.append(title)

blog = Blog()

blog.__add_post("Python tutorials")

如果想要學習更多的Python應用教學，歡迎前往Learn Code With Mike( https://www.learncodewithmike.com/2020/01/python-encapsulation.html )網站觀看更多精彩內容。

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[Python物件導向]Python封裝(Encapsulation)實用教學

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2021/10/21

Python繼承(Inheritance)實用教學

Q:如何使用Python繼承?

將共同的屬性(Attribute)或方法(Method)定義在一個類別(Class)中，而其它類別(Class)則透過繼承(Inheritance)的方式來擁有它，如下範例：

class Transportation: # 交通工具

def __init__(self):

self.color = "white"

def drive(self): # 駕駛方法

print("drive method is called.")

class Car(Transportation):

def accelerate(self): # 加速方法

print("accelerate is method called.")

class Airplane(Transportation):

def fly(self): # 飛行方法

print("fly method is called.")

Transportation類別(Class)就叫父類別或基底類別(Base Class)，而Car及Airplane類別(Class)就稱為子類別(Sub Class)，在類別名稱的地方透過括號的方式來繼承(Inheritance)，藉此擁有父類別公開的屬性(Attribute)及方法(Method)，如下範例：

mazda = Car()

mazda.drive()

print(mazda.color)

Q:什麼是方法覆寫?

當子類別中定義了和父類別同名的方法(Method)，這時候子類別的物件(Object)呼叫這個同名方法時，其中的實作內容將會覆蓋掉父類別的同名方法，這就叫做方法覆寫(Method Overriding)，如下範例：

class Transportation: # 交通工具

def drive(self): # 駕駛方法

print("Base class drive method is called.")

class Car(Transportation):

def drive(self):

print("Sub class drive method is called.")

mazda = Car()

mazda.drive()

這時候如果我們想在子類別中執行父類別的方法(Method)時，則可以使用super()內建方法來達成，如下範例：

class Transportation: # 交通工具

def drive(self): # 駕駛方法

print("Base class drive method is called.")

class Car(Transportation):

def drive(self):

super().drive()

print("Sub class drive method is called.")

mazda = Car()

mazda.drive()

Q:什麼是多層繼承?

就是繼承(Inheritance)的層級超過一層以上，如下範例：

class Animal: # 動物類別

pass

class Bird(Animal):

def fly(self):

print("fly")

class Duck(Bird):

pass

duck = Duck()

duck.fly()

Q:什麼是多重繼承?

就是子類別繼承(Inheritance)一個以上的父類別，並且各類別應各司其職，避免有相同的方法，如下範例：

class Animal: # 動物類別

def eat(self):

print("Animal eat method is called.")

class Bird:

def walk(self):

print("Bird walk method is called.")

class Duck(Animal, Bird):

pass

duck = Duck()

duck.eat()

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