### 定义 Dog 类并实现 getter 和 setter 方法 在 Python 中可以通过定义私有属性来控制对 `age` 和 `weight` 的访问权限，并通过提供公共接口（即 getter 和 setter 方法）来进行安全的数据操作。以下是具体的实现方式： #### 创建 Dog 类 ```python class Dog: def __init__(self, age=0, weight=0): self.__age = age # 私有属性 self.__weight = weight # 私有属性 # Getter 方法用于获取私有属性的值 def get_age(self): return self.__age # 返回年龄 [^1] def get_weight(self): return self.__weight # 返回体重 [^1] # Setter 方法用于设置私有属性的值 def set_age(self, age): if age >= 0: # 验证输入的有效性 self.__age = age else: raise ValueError("Age cannot be negative.") # 抛出异常 [^2] def set_weight(self, weight): if weight >= 0: # 验证输入的有效性 self.__weight = weight else: raise ValueError("Weight cannot be negative.") # 抛出异常 # 其他可能的操作函数 def bark(self): print(f"The dog barks! Age: {self.get_age()}, Weight: {self.get_weight()}") # 打印狗的信息 ``` 上述代码中，`__age` 和 `__weight` 被声明为私有属性，因此它们不能被类外直接访问或修改。 --- #### 单元测试部分 为了验证 `Dog` 类的功能是否正常工作，可以编写如下单元测试代码： ```python import unittest class TestDogClass(unittest.TestCase): def setUp(self): """初始化测试环境""" self.dog = Dog(age=3, weight=15) def test_getters(self): """测试 getter 方法""" self.assertEqual(self.dog.get_age(), 3) # 测试获取年龄 self.assertEqual(self.dog.get_weight(), 15) # 测试获取体重 [^1] def test_setters_valid_values(self): """测试有效的 setter 输入""" self.dog.set_age(5) self.dog.set_weight(20) self.assertEqual(self.dog.get_age(), 5) # 设置有效年龄后检查 self.assertEqual(self.dog.get_weight(), 20) # 设置有效体重后检查 def test_setters_invalid_values(self): """测试无效的 setter 输入""" with self.assertRaises(ValueError): # 检查负数年龄是否会抛出错误 self.dog.set_age(-1) with self.assertRaises(ValueError): # 检查负数体重是否会抛出错误 self.dog.set_weight(-5) def test_bark_method(self): """测试 bark 方法的行为""" captured_output = io.StringIO() sys.stdout = captured_output self.dog.bark() # 调用 bark 方法 sys.stdout = sys.__stdout__ expected_output = f"The dog barks! Age: {self.dog.get_age()}, Weight: {self.dog.get_weight()}\n" self.assertEqual(captured_output.getvalue(), expected_output) # 对比实际输出与预期输出 if __name__ == "__main__": unittest.main() ``` 此单元测试涵盖了以下几个方面： - 使用 `setUp()` 初始化一个 `Dog` 实例供后续测试使用。 - 验证 getter 方法返回正确的初始值。 - 验证 setter 方法能够正确更新属性值以及处理非法输入。 - 验证自定义方法（如 `bark`）按预期运行。 --- ### 总结 以上实现了带有私有属性和公有接口的 `Dog` 类，并提供了完整的单元测试方案。该设计遵循了封装原则，保护了数据的安全性和一致性。