Python - 访问修饰符

Python 访问修饰符用于限制从类外部访问类成员（即变量和方法）。访问修饰符有三种类型：公有、受保护和私有。

公有成员 - 如果可以在程序的任何地方访问类成员，则称该类成员为公有。
受保护成员 - 可以在类内部以及派生自该类的类中访问。
私有成员 - 只能在类内部访问。

通常，方法定义为公有的，实例变量定义为私有的。这种私有实例变量和公有方法的安排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 不使用 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有的。

示例

这里，我们有一个 Employee 类，其中包含实例变量 name 和 age。此类的对象具有这两个属性。可以直接从类外部访问它们，因为它们是公有的。

class Employee:
   'Common base class for all employees'
   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))

它将产生以下输出 -

Name: Bhavana
age: 24
Name: Bharat
age: 25

Python 不会强制限制访问任何实例变量或方法。但是，Python 规定了一种约定，即在变量/方法名称前加上单下划线或双下划线来模拟受保护和私有访问修饰符的行为。

要指示实例变量为私有，请在其前面加上双下划线（例如 "__age"）。
要暗示某个实例变量为受保护，请在其前面加上单下划线（例如 "_salary"）。

另一个示例

让我们修改 Employee 类。添加另一个实例变量 salary。通过分别在前面添加双下划线和单下划线，使age为私有，salary为受保护。

class Employee:
   def __init__(self, name, age, salary):
      self.name = name # public variable
      self.__age = age # private variable
      self._salary = salary # protected variable
   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)

运行此代码时，它将产生以下输出 -

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，因为 __age 是私有的，不能在类外部使用。

名称改编

Python 不会阻止访问私有数据，它只是留给程序员的智慧，不要编写任何从类外部访问它的代码。您仍然可以通过 Python 的名称改编技术访问私有成员。

名称改编是将带有双下划线的成员名称更改为object._class__variable的形式的过程。如果需要，它仍然可以从类外部访问，但应避免这种做法。

在我们的示例中，私有实例变量 "__name" 通过将其更改为以下格式进行改编 -

obj._class__privatevar

因此，要访问 "e1" 对象的 "__age" 实例变量的值，请将其更改为 "e1._Employee__age"。

将上面程序中的 print() 语句更改为 -

print (e1._Employee__age)

它现在打印 24，即e1的年龄。

Python 属性对象

Python 的标准库有一个内置的 property() 函数。它返回一个属性对象。它充当 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权限。Python 没有为此提供有效的机制。property() 函数提供了一种替代方案。

property() 函数使用类中定义的 getter、setter 和 delete 方法为类定义属性对象。

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，用于为实例变量赋值。
fdel - 一个实例方法，用于删除实例变量
fdoc − 属性的文档字符串。

该函数使用 getter 和 setter 方法来返回属性对象。

Getter 和 Setter 方法

getter 方法检索实例变量的值，通常命名为 get_varname，而 setter 方法为实例变量赋值，命名为 set_varname。

示例

让我们在 Employee 类中定义 getter 方法 get_name() 和 get_age()，以及 setter 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())

它将产生以下输出 -

Name: Bhavana age: 24
Name: Archana age: 21

getter 和 setter 方法可以检索或为实例变量赋值。property() 函数使用它们将属性对象添加为类属性。

name 属性定义如下：

name = property(get_name, set_name, "name")

类似地，您可以添加 age 属性：

age = property(get_age, set_age, "age")

属性对象的优势在于，您可以使用它来检索其关联的实例变量的值，以及赋值。

例如：

print (e1.name) displays value of e1.__name
e1.name = "Archana" assigns value to e1.__age

示例

下面给出了包含属性对象及其用法的完整程序：

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)

它将产生以下输出 -

Name: Bhavana age: 24
Name: Archana age: 23

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