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Python自学 - 封装与私有化

article 2025/1/8 8:52:25

1 Python自学 - 封装与私有化

1.1 封装的概念

封装是指将数据和方法封装在一起，并且需要通过类的实例来访问，这样就可以确保合适的方法来处理合适的数据，并可以做到只给外界看到想给外界看到的接口，减少数据或方法被滥用的风险。
读者如果还记得类的定义(属性、方法)章节的内容，一定会想起函数式编程里面，可以搞出“人吃草”、“牛吃粮食”的荒唐事来，“人会不会吃草”，完全仰仗编程人员的水平。而使用类封装过后，人就是人，牛就是牛，人就干人事，牛就干牛事，少了一些荒唐(不能保证绝对没有！毕竟，人类啥事都做得出来！)

示例代码：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def display(self):
        print(f"Name: {self.name}, Age: {self.age}")


# 创建 Person 类的实例
person = Person("Alice", 30)
person.display()

上述示例中的Person类封装了name、age和display方法，这些属性和方法只适用于Person类创建的对象，绝对不会和Cow类混用。

1.2 私有化

Python不像Java、C++、C#等语言，Python中没有提供了关键字public、private, protect用来表示属性或方法的适用范围。
但Python提供了一些折中的方法来控制属性或方法的范围。

1.2.1 方法1：使用单下划线`_`前缀

使用单下划线 _ 作为属性或方法的前缀，仅是一种约定，表示该成员应该被视为受保护的，即不应该被外部直接访问，但实际上仍然可以被访问。

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name
        self._age = age

    def display(self):
        print(f"Name: {self._name}, Age: {self._age}")


# 创建 Person 类的实例
person = Person("Bob", 25)
person.display()
print(person._name)  # 可以访问，但不建议

1.2.2 方法2：使用双下划线`__`前缀

使用双下划线 __ 作为属性或方法的前缀，会将其名称进行名称改编（name mangling），使得从外部难以直接访问该成员，实际上如果读者知道改名规则后，仍然可以直接使用改名后的名称访问。
实际上只是把属性或方法稍稍进行了掩人耳目，并没有严格进行私有化限定。
示例：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.__name = name
        self.__age = age

    def display(self):
        print(f"Name: {self.__name}, Age: {self.__age}")


# 创建 Person 类的实例
person = Person("Charlie", 40)
person.display()
# 以下会报错，因为 __name 已经被名称改编
# print(person.__name)

# 可以通过名称改编后的名称访问，但不建议
print(person._Person__name)