Python 公共、受保護、私有成員

經典的面向對象語言，如 C++和 Java，通過公共、私有和受保護的關鍵字來控制對類資源的訪問。類的私有成員被拒絕從類外的環境訪問。它們只能在類內處理。

公眾成員

公共成員(通常是在類中聲明的方法)可以從類外部訪問。調用公共方法需要同一個類的對象。私有實例變量和公共方法的這種安排確保了數據封裝的原則。

默認情況下，Python 類中的所有成員都是公共的。任何成員都可以從類環境之外訪問。

Example: Public Attributes

class Student:
    schoolName = 'XYZ School' # class attribute

    def __init__(self, name, age):
        self.name=name # instance attribute
        self.age=age # instance attribute 

您可以訪問Student類的屬性，也可以修改它們的值，如下所示。

Example: Access Public Members

>>> std = Student("Steve", 25)
>>> std.schoolName
'XYZ School'
>>> std.name
'Steve'
>>> std.age = 20
>>> std.age
20 

受保護成員

一個類的受保護成員可以從該類內部訪問，並且也可用於其子類。不允許其他環境訪問它。這使得父類的特定資源能夠被子類繼承。

Python 讓實例變量受保護的慣例是給它添加前綴 _(單下劃線)。 這有效地防止了它被訪問，除非它來自子類。

Example: Protected Attributes

class Student:
    _schoolName = 'XYZ School' # protected class attribute

    def __init__(self, name, age):
        self._name=name  # protected instance attribute
        self._age=age # protected instance attribute 

事實上，這並不妨礙實例變量訪問或修改實例。您仍然可以執行以下操作:

Example: Access Protected Members

>>> std = Student("Swati", 25)
>>> std._name
'Swati'
>>> std._name = 'Dipa'
>>> std._name
'Dipa' 

但是，您可以使用屬性裝飾器定義一個屬性，並使其受到保護，如下所示。

Example: Protected Attributes

class Student:
    def __init__(self,name):
        self._name = name
    @property
    def name(self):
        return self._name
    @name.setter
    def name(self,newname):
        self._name = newname 

上圖，@property decorator 用於將name()方法作為屬性，@name.setter decorator 用於將name()方法的另一個重載作為屬性設置器方法。現在，_name受到保護。

Example: Access Protected Members

>>> std = Student("Swati")
>>> std.name
'Swati'
>>> std.name = 'Dipa'
>>> std.name
'Dipa'
>>> std._name # still accessible 

上圖，我們使用std.name屬性修改_name屬性。但是，它仍然可以在 Python 中訪問。 因此，負責任的程序員不會從類外訪問和修改以_為前綴的實例變量。

私人成員

Python 沒有任何機制可以有效地限制對任何實例變量或方法的訪問。Python 規定了一個慣例，在變量/方法的名稱前加一個或兩個下劃線，以模仿受保護和私有訪問說明符的行為。

變量前面的雙下劃線__使其成為私有的。 強烈建議不要在課外觸碰。任何嘗試都會導致屬性錯誤:

Example: Private Attributes

class Student:
    __schoolName = 'XYZ School' # private class attribute

    def __init__(self, name, age):
        self.__name=name  # private instance attribute
        self.__salary=age # private instance attribute
    def __display(self):  # private method
        print('This is private method.') 

Example:

>>> std = Student("Bill", 25)
>>> std.__schoolName
AttributeError: 'Student' object has no attribute '__schoolName'
>>> std.__name
AttributeError: 'Student' object has no attribute '__name'
>>> std.__display()
AttributeError: 'Student' object has no attribute '__display' 

Python 執行私有變量的名稱管理。每個帶雙下劃線的成員都將被更改為_object._class__variable。因此，它仍然可以從課外訪問，但是應該避免這種做法。

Example:

>>> std = Student("Bill", 25)
>>> std._Student__name
'Bill'
>>> std._Student__name = 'Steve'
>>> std._Student__name
'Steve'
>>> std._Student__display()
'This is private method.' 

因此，Python 提供了公共、受保護和私有訪問修飾符的概念實現，但不像其他語言，如 C# 、Java、C++。*****