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),外部代码还是可以自由地修改一个实例的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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