Python 面向对象编程——访问限制

时间：2023-03-08 18:12:24
Python 面向对象编程——访问限制

<无访问限制的对象>

在Class内部，可以有属性和方法，而外部代码可以通过直接调用实例变量的方法来操作数据，这样，就隐藏了内部的复杂逻辑。但是，从前面Student类的定义来看（见：Python面向对象编程——类定义与对象），外部代码还是可以*地修改一个实例的name、score属性：

>>> bart = Student('Bart Simpson', 98)

>>> bart.score

98

>>> bart.score = 59

>>> bart.score

59

<增加访问限制>

要让内部属性不被外部访问，可以把属性的名称前加上两个下划线”__"，在Python中，实例的变量名如果以"__"开头，就变成了一个私有变量（private），只有内部可以访问，外部不能访问，所以，我们把Student类改一改：

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))

  改完后，对于外部代码来说，没什么变动，但是已经无法从外部访问实例变量.__name和实例变量.__score了：

>>> bart = Student('Bart Simpson', 98)

>>> bart.__name

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

AttributeError: 'Student' object has no attribute '__name'

这样就确保了外部代码不能随意修改对象内部的状态，这样通过访问限制的保护，代码更加健壮。但是如果外部代码要获取属性name和score，可以给Student类增加get_name和get_score这样的方法：

class Student(object):

    ...

    def get_name(self):

        return self.__name

    def get_score(self):

        return self.__score

如果又要允许外部代码修改属性score，可以再给Student类增加set_score方法：

class Student(object):

    ...

    def set_score(self, score):

        self.__score = score

原先那种直接通过bart.score = 59也可以修改属性，这样大费周章的定义方法来修改属性的目的是为了在传入参数时，可以对参数做检查，避免传入无效的参数：

class Student(object):

    ...

    def set_score(self, score):

        if 0 <= score <= 100:

            self.__score = score

        else:

            raise ValueError('bad score')

☢注意

在Python中，变量名类似__xxx__的，也就是以双下划线开头，并且以双下划线结尾，是特殊变量，特殊变量是可以直接访问的，不是private变量，所以，不能用__name__、__score__这样的变量名。

有些时候，你会看到以单下划线开头的实例变量名，比如_name，这样的实例变量外部是可以访问的，但是，按照约定俗成的规定，当你看到这样的变量时，意思就是，“虽然我可以被访问，但是，请把我视为私有变量，不要随意访问”。

<访问限制的原理>

双下划线开头的实例变量并不是一定不能从外部访问，不能直接访问__name的原因是因为Python解释器对外把__name变量改成了_Student__name，所以，仍然可以通过_Student__name来访问__name变量：

>>> bart._Student__name

'Bart Simpson'

总的来说就是，Python本身没有任何机制阻止你干坏事，一切全靠自觉。最后注意下面的这种错误写法：

>>> bart = Student('Bart Simpson', 98)

>>> bart.get_name()

'Bart Simpson'

>>> bart.__name = 'New Name' # 设置__name变量！

>>> bart.__name

'New Name'

表面上看，外部代码“成功”地设置了__name变量，但实际上这个__name变量和class内部的__name变量不是一个变量！内部的__name变量已经被Python解释器自动改成了_Student__name，而外部代码给bart新增了一个__name变量。不信试试：

>>> bart.get_name() # get_name()内部返回self.__name

'Bart Simpson'

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