Python 访问修饰符用于限制外部程序访问类成员(即变量和方法)。主要有三种类型:公共、受保护的和私有的。
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公共成员:如果一个类成员可以从程序的任何地方访问,那么它就是公共的。
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受保护成员:它们可以从类内部以及从该类派生的类中访问。
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通常情况下,方法定义为公共的而实例变量定义为私有的。这种私有实例变量与公共方法的组合确保了封装原则的实现。
Python 中的访问修饰符
与 C++ 和 Java 不同,Python 并没有使用 Public、Protected 和 Private 关键字来指定访问修饰符的类型。默认情况下,Python 类中的所有变量和方法都是公共的。
示例
这里有一个 Employee
类,其中包含实例变量 name
和 age
。这个类的对象拥有这两个属性。因为它们是公共的,所以可以直接从类外部访问。
class Employee:
'所有员工的基础类'
def __init__(self, name="Bhavana", age=24):
self.name = name
self.age = age
e1 = Employee()
e2 = Employee("Bharat", 25)
print("Name: {}".format(e1.name))
print("age: {}".format(e1.age))
print("Name: {}".format(e2.name))
print("age: {}".format(e2.age))
这将产生如下输出:
Name: Bhavana
age: 24
Name: Bharat
age: 25
Python 并不会强制限制访问任何实例变量或方法。但是,Python 推荐使用单下划线或双下划线前缀来模拟受保护和私有访问修饰符的行为。
要表明一个实例变量是私有的,请在其名称前加上双下划线(例如 __age
)。 要表明某个实例变量是受保护的,请在其名称前加上单个下划线(例如 _salary
)。
另一个示例
让我们修改 Employee
类。增加另一个实例变量 salary
。通过分别加上双下划线和单下划线使 age
变为私有,salary
变为受保护。
class Employee:
def __init__(self, name, age, salary):
self.name = name
self.__age = age
self._salary = salary
def displayEmployee(self):
print("Name : ", self.name, ", age: ", self.__age, ", salary: ", self._salary)
e1 = Employee("Bhavana", 24, 10000)
print(e1.name)
print(e1._salary)
print(e1.__age)
当你运行这段代码时,它会产生如下输出:
Bhavana
10000
Traceback (most recent call last):
File "C:\Users\user\example.py", line 14, in <module>
print(e1.__age)
^^^^^^^^
AttributeError: 'Employee' object has no attribute '__age'
Python 显示 AttributeError 是因为 __age
是私有的,无法从类外部使用。
名称篡改(Name Mangling)
Python 并不会阻止访问私有数据,而是留给程序员智慧,避免编写从类外部访问私有数据的代码。你仍然可以通过 Python 的名称篡改技术来访问私有成员。
名称篡改是指将带有双下划线的成员名称更改为 object._class__variable
的形式。如果确实需要的话,它仍然可以从类外部访问,但这种做法应该避免。
在我们的例子中,私有实例变量 __name
通过更改其名称为 obj._class__privatevar
被篡改。
因此,要访问 "e1" 对象的 __age
实例变量的值,应将其更改为 e1._Employee__age
。
将上述程序中的 print()
语句更改为:
print(e1._Employee__age)
现在它会打印 24,即 e1
的年龄。
Python 属性对象
Python 标准库中有一个内置的 property()
函数。它返回一个属性对象。它作为 Python 类实例变量的接口。
面向对象编程的封装原则要求实例变量应该具有受限的私有访问。Python 没有有效的机制来达到这个目的。property()
函数提供了一种替代方案。
property()
函数使用在类中定义的获取器、设置器和删除方法来定义类的属性对象。
语法
property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None)
参数
-
fget
—— 一个实例方法,用于检索实例变量的值。
-
fset
—— 一个实例方法,用于给实例变量赋值。
-
-
该函数使用获取器和设置器方法来返回属性对象。
获取器和设置器方法
获取器方法检索实例变量的值,通常命名为 get_varname
;而设置器方法为实例变量赋值,通常命名为 set_varname
。
示例
让我们在 Employee
类中定义获取方法 get_name()
和 get_age()
,以及设置方法 set_name()
和 set_age()
。
class Employee:
def __init__(self, name, age):
self.__name = name
self.__age = age
def get_name(self):
return self.__name
def get_age(self):
return self.__age
def set_name(self, name):
self.__name = name
return
def set_age(self, age):
self.__age = age
e1 = Employee("Bhavana", 24)
print("Name:", e1.get_name(), "age:", e1.get_age())
e1.set_name("Archana")
e1.set_age(21)
print("Name:", e1.get_name(), "age:", e1.get_age())
这将产生如下输出:
Name: Bhavana age: 24
Name: Archana age: 21
获取器和设置器方法可以检索或为实例变量赋值。property()
函数使用它们来向类添加属性对象。
名称属性定义为:
name = property(get_name, set_name, "name")
同样地,你可以添加年龄属性:
age = property(get_age, set_age, "age")
属性对象的优点是你可以使用它来检索关联实例变量的值,也可以为其赋值。
例如,
print(e1.name) 显示 e1.__name 的值
e1.name = "Archana" 给 e1.__age 赋值
示例
包含属性对象及其使用的完整程序如下:
class Employee:
def __init__(self, name, age):
self.__name = name
self.__age = age
def get_name(self):
return self.__name
def get_age(self):
return self.__age
def set_name(self, name):
self.__name = name
return
def set_age(self, age):
self.__age = age
return
name = property(get_name, set_name, "name")
age = property(get_age, set_age, "age")
e1 = Employee("Bhavana", 24)
print("Name:", e1.name, "age:", e1.age)
e1.name = "Archana"
e1.age = 23
print("Name:", e1.name, "age:", e1.age)
这将产生如下输出:
Name: Bhavana age: 24
Name: Archana age: 23