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python學習日記(OOP訪問限制)

在Class內部,可以有屬性和方法,而外部程式碼可以通過直接呼叫例項變數的方法來操作資料,這樣,就隱藏了內部的複雜邏輯。

但是,從前面Student類的定義來看,外部程式碼還是可以自由地修改一個例項的namescore屬性:

class Student(object):
    def __init__(self,name,score):
        self.name = name
        self.score = score

liang = Student('LiangMeng',46)
liang.score = 88
print(liang.score)

如果要讓內部屬性不被外部訪問,可以把屬性的名稱前加上兩個下劃線__,在Python中,例項的變數名如果以__開頭,就變成了一個私有變數(private),只有內部可以訪問,外部不能訪問,所以,我們把Student類改一改:

class Student(object):
    def __init__(self,name,score):
        self.__name = name
        self.__score = score

    def print_score(self):
        print('{}的成績是:{}'.format(self.__name
, self.__score))

改完後,對於外部程式碼來說,沒什麼變動,但是已經無法從外部訪問例項變數.__name例項變數.__score了:

class Student(object):
    def __init__(self,name,score):
        self.__name = name
        self.__score = score

    def print_score(self):
        print('{}的成績是:{}'.format(self.__name, self.__score))
liang = Student('
LiangMeng',46) # liang.score = 88 print(liang.__score)

這樣就確保了外部程式碼不能隨意修改物件內部的狀態,這樣通過訪問限制的保護,程式碼更加健壯。

但是如果外部程式碼要獲取name和score怎麼辦?可以給Student類增加get_nameget_score這樣的方法:

class Student(object):
    def __init__(self,name,score):
        self.__name = name
        self.__score = score
    def get_name(self):
        return self.__name
    def get_score(self):
        return self.__score

liang = Student('LiangMeng',46)
print(liang.get_name(),liang.get_score())

如果又要允許外部程式碼修改score怎麼辦?可以再給Student類增加set_score方法:

class Student(object):
    ...

    def set_score(self, score):
        self.__score = score

你也許會問,原先那種直接通過liang.score = 88也可以修改啊,為什麼要定義一個方法大費周折?因為在方法中,可以對引數做檢查,避免傳入無效的引數:

class Student(object):
    ...

    def set_score(self, score):
        if 0 <= score <= 100:
            self.__score = score
        else:
            raise ValueError('wrong score')

需要注意的是,在Python中,變數名類似__xxx__的,也就是以雙下劃線開頭,並且以雙下劃線結尾的,是特殊變數,特殊變數是可以直接訪問的,不是private變數,所以,不能用__name____score__這樣的變數名。

有些時候,你會看到以一個下劃線開頭的例項變數名,比如_name,這樣的例項變數外部是可以訪問的,但是,按照約定俗成的規定,當你看到這樣的變數時,意思就是,“雖然我可以被訪問,但是,請把我視為私有變數,不要隨意訪問”。

雙下劃線開頭的例項變數是不是一定不能從外部訪問呢?其實也不是。不能直接訪問__name是因為Python直譯器對外把__name變數改成了_Student__name,所以,仍然可以通過_Student__name來訪問__name變數:

print(liang._Student__name)

注意:Student前面是一個下劃線,單下劃線。

但是強烈建議你不要這麼幹,因為不同版本的Python直譯器可能會把__name改成不同的變數名。

總的來說就是,Python本身沒有任何機制阻止你幹壞事,一切全靠自覺。

最後注意下面的這種錯誤寫法:

>>> bart = Student('Bart Simpson', 59)
>>> bart.get_name()
'Bart Simpson'
>>> bart.__name = 'New Name' # 設定__name變數!
>>> bart.__name
'New Name'

表面上看,外部程式碼“成功”地設定了__name變數,但實際上這個__name變數和class內部的__name變數不是一個變數!內部的__name變數已經被Python直譯器自動改成了_Student__name,而外部程式碼給bart新增了一個__name變數。不信試試:

>>> bart.get_name() # get_name()內部返回self.__name
'Bart Simpson'

練習

請把下面的Student物件的gender欄位對外隱藏起來,用get_gender()set_gender()代替,並檢查引數有效性:

class Student(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

參考原始碼:practice.py

參考原始碼

protected_student.py