Python 訪問限制 private public

Charles 發(fā)布于2019-07-31 11:13 / 539人閱讀

摘要：正常的函數(shù)和變量名為此類型，可以被直接引用。不應(yīng)該被直接引用，只有內(nèi)部可以訪問，外部不能訪問。不能隨意修改對(duì)象內(nèi)部的狀態(tài)，這樣通過訪問限制的保護(hù)，代碼更加健壯。不能直接訪問是因?yàn)榻忉屍鲗?duì)外把變量改成了，所以仍然可以通過來訪問變量。

一、知識(shí)點(diǎn)

在一個(gè)模塊中，我們可能會(huì)定義很多函數(shù)和變量。但有的函數(shù)和變量我們希望能給別人使用，有的函數(shù)和變量我們希望僅僅在模塊內(nèi)部使用，so?
我們可以通過定義該函數(shù)、變量是公開的還是私有的來達(dá)到該目的。
在Python中，是通過下劃線“_”前綴來實(shí)現(xiàn)的。

public：公開的。正常的函數(shù)和變量名為此類型，可以被直接引用。比如變量abc、PI等；

特殊變量：格式為__xxx__ ，以__開頭、以__結(jié)尾。可以直接被引用，但是有特殊用途。比如 __author__ 、__name__就是特殊變量。一般自己定義的變量不要用這種變量名。

private：私有的、非公開的，格式類似于_xxx_ 和__xxx，例如__num。
不應(yīng)該被直接引用，只有內(nèi)部可以訪問，外部不能訪問。
不能隨意修改對(duì)象內(nèi)部的狀態(tài)，這樣通過訪問限制的保護(hù)，代碼更加健壯。

二、舉例說明

在Class類內(nèi)部，可以有屬性和方法。而外部代碼可以通過直接調(diào)用實(shí)例變量的方法來操作數(shù)據(jù)，隱藏了內(nèi)部復(fù)雜邏輯。但是，外部代碼還是可以自由地修改一個(gè)實(shí)例的屬性。例如：

>>>b.score
99
>>>b.score = 59
>>>b.score
59

如果要讓內(nèi)部屬性不被外部訪問，可以把屬性的名稱前加上兩個(gè)下劃線“__”，變成私有變量，如下：

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))

嘗試在外部對(duì)屬性進(jìn)行訪問，發(fā)現(xiàn)會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)樗接凶兞浚荒鼙煌獠吭L問。

>>> bart = Student("Bart Simpson", 98) 
>>> bart.__name  # 私有變量：不能被外部訪問
Traceback (most recent call last):   
File "", line 1, in  
AttributeError: "Student" object has no attribute "__name"

但是，如果外部代碼要獲取name和score怎么辦？
給Student類增加獲取屬性的方法：get_name()和get_score()，如下：

class Student(object):
    ...
    def get_name(self):          
        return self.__name      
    def get_score(self):          
        return self.__score

如果外部代碼修改score怎么辦？可以再給Student類增加設(shè)置方法：set_score()：

...
def set_score(self, score):  
    # 避免傳入無效參數(shù)  
    if 0 <= score <= 100:  
        self.__score = score 
    else:              
        raise ValueError("bad score")

那作為雙下劃線開頭的私有實(shí)例變量是不是一定不能從外部訪問呢？其實(shí)也不是。
不能直接訪問__name是因?yàn)?b>Python解釋器對(duì)外把__name變量改成了_Student__name，所以仍然可以通過_Student__name來訪問__name變量。

>>> bart = Student("Bart Simpson", 98)
>>> bart.get_name() 
"Bart Simpson" 
>>> bart.__name = "New Name"  # 給bart新增的__name變量 
>>> bart.__name               # ！與class內(nèi)部的__name變量不是一個(gè)變量！
"New Name"  
>>> bart.get_name()           # get_name()內(nèi)部返回self.__name (_Student__name)
"Bart Simpson"

表面上看，外部代碼“成功”地設(shè)置了__name變量，但實(shí)際上這個(gè)__name變量和class內(nèi)部的__name變量不是一個(gè)變量！內(nèi)部的__name變量已經(jīng)被Python解釋器自動(dòng)改成了_Student__name，而外部代碼給bart新增了一個(gè)__name變量。

所以python并沒有一種方法可以完全限制訪問private的函數(shù)或變量，所以不是“不能被直接引用”，從編程的習(xí)慣上不應(yīng)該引用private函數(shù)或變量。那他們的用處呢？
例如：

def _private_1 (name):
    return "hello,%s " % name
def _private_2 (name):
    return "hi , %s " % name
def greeting(name):
    if len(name) > 3:
        return _private_1 (name)
    else:
        return _private_2 (name)

在模塊里公開greeting()函數(shù)，而把內(nèi)部邏輯用private函數(shù)隱藏起來了。這樣，調(diào)用greeting()函數(shù)不用關(guān)心內(nèi)部的私有函數(shù)的細(xì)節(jié)。
這是一種非常有用的代碼封裝和抽象的方法，即：外部不需要引用的函數(shù)全部定義成private，只有外部需要引用的函數(shù)才定義為public。

三、完整代碼

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))
    
    def get_name(self):          
        return self.__name      
    
    def get_score(self):          
        return self.__score
        
    def set_score(self, score):  
        # 避免傳入無效參數(shù)  
        if 0 <= score <= 100:  
            self.__score = score 
        else:              
            raise ValueError("bad score")   
            
    def _private_1 (name):
        return "hello,%s " % name
    def _private_2 (name):
        return "hi , %s " % name
    def greeting(name):
        if len(name) > 3:
            return _private_1 (name)
        else:
            return _private_2 (name)

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