第7.8节 Python中隐秘的类封装方法

前面章节已经介绍了Python中的多态和继承，本节将介绍面向对象程序设计OOP三大特征的另一个特征--封装。

一、    概念

封装是将对象的状态信息（也就是数据、属性）隐藏在对象内部，将对象的属性和实现细节隐藏起来，不允许外部程序直接访问对象内部信息，而是通过类所提供的方法来实现对内部信息的操作和访问，让方法来控制对这些属性进行安全的访问和操作。实际上封装有两个方面的含义：把该隐藏的隐藏起来，把该暴露的暴露出来。

封装除了隐藏类的数据和实现细节外，可以达到如下目的：

1.    让调用方只能通过类定义的方法来访问类和对象内部的属性和数据，从而可以在相关方法里加入控制逻辑，对数据进行检查和处理，确保属性的访问符合设计者的预期； 

2.    便于修改，所有对该数据的访问都通过方法进行，开发人员只需要保证调用格式和返回数据格式保持不变就可以兼容原有的调用代码，无需修改调用方代码，提高代码的可维护性。

二、    Python封装机制

在大部分面向对象开发的语言如c++和Java语言中，封装是通过私有成员和方法实现的，而Python没有显示定义私有成员的方法，其封装是利用了变量和方法命名的特殊处理来实现的。具体来说：

1.    如果要让内部属性不被外部访问，可以把属性(含方法)的名称前加上两个下划线，在Python中，实例的变量名和方法名如果以两个下划线开头（但不能是两个下划线结尾），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：

1)    Python的私有变量，直接在外部通过实例是无法访问的；

2)    Python私有变量的实现方式是，在Python编译时，对于类定义中所有以两个下划线打头（但不能是两个下划线结尾）的名称都进行转换，在开头加上一个下划线和类名；

3)    Python这种幕后处理手法，使得开发人员能通过名字变换从类和对象外访问私有属性和方法，但这种方式应该禁止，因为直接访问可能导致程序不能遵循设计和开发人员对数据的控制，导致意外的错误。

2.    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的变量和方法，是特殊变量，特殊变量是可以直接访问的，不是私有变量，所以，一般实例变量和类变量以及方法不能用__xxx__这样的方式命名；

3.    在Python中，除了双下划线开头变量是私有变量外，还有一种变量名或方法名以一个下划线开头，这样的实例变量和方法外部是可以访问的，但是，按照约定俗成的规定，当你看到这样的变量时，请视为私有变量不要随意访问。Python对这种变量，执行from module import * 不会导入，也就是说import如果不指定导入的方法名，导入时对模块中以一个下划线打头的名称的方法不会导入。

从上所述，Python的封装与常规的OOP语言差异比较大，它没有为私有属性提供直接的支持，要让方法或属性成为私有的，只需让其名称以两个下划线打头即可。这种处理要求程序员知道在什么情况下从外部修改属性是安全的。因此Python无法禁止别人访问对象的私有方法和属性，但这种名称修改方式发出了强烈的信号，让他们不要这样做。

本节介绍了Python中类的封装机制，下节将结合一个案例详细说明。

老猿Python（https://blog.csdn.net/LaoYuanPython）系列文章用于逐步介绍老猿学习Python后总结的学习经验，这些经验有助于没有接触过Python的程序员可以很容易地进入Python的世界。

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