一、知識點
在一個模塊中,我們可能會定義很多函數和變量。但有的函數和變量我們希望能給別人使用,有的函數和變量我們希望僅僅在模塊內部使用,so?
我們可以通過定義該函數、變量是公開的還是私有的來達到該目的。
在Python中,是通過下劃線“_”前綴來實現的。
-
public
:公開的。正常的函數和變量名爲此類型,可以被直接引用。比如變量abc
、PI
等; -
特殊變量:格式爲
__xxx__
,以__
開頭、以__
結尾。可以直接被引用,但是有特殊用途。比如__author__
、__name__
就是特殊變量。一般自己定義的變量不要用這種變量名。 -
private
:私有的、非公開的,格式類似於_xxx_
和__xxx
,例如__num
。
不應該被直接引用,只有內部可以訪問,外部不能訪問。
不能隨意修改對象內部的狀態,這樣通過訪問限制的保護,代碼更加健壯。
二、舉例說明
在Class
類內部,可以有屬性和方法。而外部代碼可以通過直接調用實例變量的方法來操作數據,隱藏了內部複雜邏輯。但是,外部代碼還是可以自由地修改一個實例的屬性。例如:
>>>b.score
99
>>>b.score = 59
>>>b.score
59
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“__”,變成私有變量,如下:
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))
嘗試在外部對屬性進行訪問,發現會報錯,因爲私有變量,不能被外部訪問。
>>> bart = Student('Bart Simpson', 98)
>>> bart.__name # 私有變量:不能被外部訪問
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute '__name'
但是,如果外部代碼要獲取name
和score
怎麼辦?
給Student類增加獲取屬性的方法:get_name()
和get_score()
,如下:
class Student(object):
...
def get_name(self):
return self.__name
def get_score(self):
return self.__score
如果外部代碼修改score怎麼辦?可以再給Student類增加設置方法:set_score()
:
...
def set_score(self, score):
# 避免傳入無效參數
if 0 <= score <= 100:
self.__score = score
else:
raise ValueError('bad score')
那作爲雙下劃線開頭的私有實例變量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
是因爲Python
解釋器對外把__name
變量改成了_Student__name
,所以仍然可以通過_Student__name
來訪問__name
變量。
>>> bart = Student('Bart Simpson', 98)
>>> bart.get_name()
'Bart Simpson'
>>> bart.__name = 'New Name' # 給bart新增的__name變量
>>> bart.__name # !與class內部的__name變量不是一個變量!
'New Name'
>>> bart.get_name() # get_name()內部返回self.__name (_Student__name)
'Bart Simpson'
表面上看,外部代碼“成功”地設置了__name
變量,但實際上這個__name
變量和class
內部的__name
變量不是一個變量!內部的__name
變量已經被Python
解釋器自動改成了_Student__name
,而外部代碼給bart
新增了一個__name
變量。
所以python
並沒有一種方法可以完全限制訪問private
的函數或變量,所以不是“不能被直接引用”,從編程的習慣上不應該引用private
函數或變量。那他們的用處呢?
例如:
def _private_1 (name):
return 'hello,%s ' % name
def _private_2 (name):
return 'hi , %s ' % name
def greeting(name):
if len(name) > 3:
return _private_1 (name)
else:
return _private_2 (name)
在模塊裏公開greeting()
函數,而把內部邏輯用private
函數隱藏起來了。這樣,調用greeting()
函數不用關心內部的私有函數的細節。
這是一種非常有用的代碼封裝和抽象的方法,即:外部不需要引用的函數全部定義成private
,只有外部需要引用的函數才定義爲public
。
三、完整代碼
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))
def get_name(self):
return self.__name
def get_score(self):
return self.__score
def set_score(self, score):
# 避免傳入無效參數
if 0 <= score <= 100:
self.__score = score
else:
raise ValueError('bad score')
def _private_1 (name):
return 'hello,%s ' % name
def _private_2 (name):
return 'hi , %s ' % name
def greeting(name):
if len(name) > 3:
return _private_1 (name)
else:
return _private_2 (name)
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