Python私有变量访问限制

作者: 小七奇奇 | 来源:发表于2018-01-24 15:21 被阅读68次

Python内置了一些特殊变量,以前后上下划线标注,同时我们自己要想定义一些变量,不想让外部访问,又该怎么做呢?更多内容请参考:Python学习指南

访问限制

在class内部,可以有属性和方法,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,这样,就隐藏了内部的辅助逻辑。

但是,从前面Student类的定义来看,外部代码还是可以自由地修改一个实例的namescore属性:

bart = Student('Bar Simpson', 59)
bar.score
59
bar.score = 99
bar.score
99

如果让内部属性不被外部访问,可以把属性的名称前加两个下划线__,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, score):
        self.__name = name
        self.__score = score
    def print_score(self):
        print("%s: %s"%(self.__name, self.__score))

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实例变量.__name实例变量.__score了:

>>>bar = Student('Bart Simpson', 59)
>>>bar.__name
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute '__name'

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获取name和score怎么办?可以给Student类增加get_nameget_score这样的方法:

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

如果有要修改外部代码score怎么办呢?可以再给Student类增加set_score方法:

class Student(object):
    def set_score(self, score):
        self.__score = score

你也许会问,原先那种直接通过bart.score=99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:

class Student(object):
    def set_score(self, score):
        if 0 <= score <= 100:
            self.__score = score
        else:
            raise ValueError('bad score')

需要注意的是,在Python中,变量名类似__XX__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,特殊变量时可以直接访问的,不是private变量,所以,不能以__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?其实不是。不能直接访问__name是因为Python解释器对外吧__name变量变成了__Student_name,所以,仍然可以通过_Student__name来访问_name变量:

>>>bar._Student__name
'Bart Simpson'

但是强烈建议你不要这么干,因为不同版本的Python解释器会把__name改成不同的变量。总的来说就是,Python本身没有任何机制组织你干坏事,一切全靠自觉。

最后注意下面的这种错误写法:

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

表面上看,外部代码“成功”地设置了__name变量,但实际上这个__name变量和class内部的__name变量不是一个变量!内部的__name变量已经被Python解释器自动改成了_Student__name,而外部代码给bart新增了一个__name变量。不信试试:

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

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