Python面向对象-访问限制
在Class内部,可以有字段,方法和属性,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,
(1)私有普通字段
比如对于下面的Student类,name字段可以在外面通过对象进行直接访问:
class Student(object):
def __init__(self, name):
self.name = name def get_name(self):
return self.name rob = Student("Rob")
rob.name = 'Rob1'
print(rob.get_name())
上面的程序输出是 Rob1
如果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):
self.__name = name def get_name(self):
return self.__name rob = Student("Rob")
rob.__name = 'Rob1'
print(rob.get_name())
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,我们看到程序输出是 Rob ,也就是代码 rob.__name = 'Rob1' 并不生效。
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修改name怎么办?可以给Student类增加set_name
这样的方法:
class Student(object):
... def set_name(self, name):
self.__name = name
你也许会问,原先那种直接通过rob.name= "Rob1"
也可以修改啊,为什么要定义一个方法大费周折?因为在方法中,可以对参数做检查,避免传入无效的参数,比如我们想对学生类的score操作:
class Student(object):
... def get_score(self):
return self.__score def set_score(self, value):
if 0 <= value <= 100:
self.__score = value
else:
raise ValueError("Bad score")
需要注意的是,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,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,你会看到以一个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”。
双下划线开头的实例变量是不是一定不能从外部访问呢?其实也不是。不能直接访问__name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
但是强烈建议你不要这么干,因为不同版本的Python解释器可能会把__name改成不同的变量名。
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。
还有一个问题需要注意,
假如有子类继承了Student类,那么private字段能否在子类中访问呢?我们来看下面的例子,Freashman类继承Student类,在Freashman类中尝试获取__score属性:
class Student(object):
def __init__(self, name):
self.__name = name
self.__score = 0 def get_name(self):
return self.__name def set_name(self, name):
self.__name = name def get_score(self):
return self.__score def set_score(self, value):
if 0 <= value <= 100:
self.__score = value
else:
raise ValueError("Bad score") class Freshman(Student):
def get_score(self):
return self.__score mary = Freshman("Mary")
print(mary.get_score())
运行程序将报错: AttributeError: 'Freshman' object has no attribute '_Freshman__score'
因此私有成员除了类本身内部,其他地方都不可访问。
(2)私有静态字段
我们知道类除了有普通字段,还有静态字段,对于静态字段我们也可以限制只在类内部访问,只是和普通字段稍有不同:
(1)静态字段通过类访问
(2)可以将内部访问的方法设置为静态方法:
class Student(object):
__nationality = 'China' ... @staticmethod # 静态方法
def get_nationality():
return Student.__nationality # 通过类访问 @staticmethod # 静态方法
def set_nationality(nation):
Student.__nationality = nation # 通过类访问 print(Student.get_nationality())
Student.set_nationality('USA')
print(Student.get_nationality())
方法、属性的访问于上述方式相似,即:私有成员只能在类内部使用
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