python面向对象设计角色攻击_与面试官谈笑风生|Python面向对象之访问控制

Python从设计之初就是一门面向对象的语言&＃xff0c;面向对象思想的第一个要素就是封装。所谓封装&＃xff0c;通俗的讲就是类中的属性和方法&＃xff0c;分为公有和私有&＃xff0c;公有可以被外界访问&＃xff0c;私有不能被外界访问&＃xff0c;这就是封装中最关键的概念——访问控制。

访问控制有三种级别&＃xff1a;私有、受保护、公有

私有(Private)&＃xff1a;只有类自身可以访问

受保护(Protected)&＃xff1a;只有类自身和子类可以访问

公有(Public)&＃xff1a;任何类都可以访问

由于Python不像Java&＃xff0c;有访问控制符(private / public / protected)&＃xff0c;所以Python的访问控制也是容易被应聘者忽视和搞错的。

公有(Public)

在Python的类中&＃xff0c;默认情况下定义的属性都是公有的。

class Foo(object):

bar &＃61; 123

def __init__(self, bob):

self.bob &＃61; bob

print(Foo.bar) # 123

foo &＃61; Foo(456)

print(foo.bob) # 456

上面类Foo中的bar属性就是类属性&＃xff0c;__init__方法中定义的bob是实例属性&＃xff0c;bar和bob都是公有的属性&＃xff0c;外部可以访问&＃xff0c;分别print类中的bar和实例中的bob&＃xff0c;输出了对应的值。

受保护(Protected)

在Python中定义一个受保护的属性&＃xff0c;只需要在其名字前加一个下划线_&＃xff0c;我们将Foo方法中的bob和bar改为_bob和_bar&＃xff0c;他们就变成了受保护的属性了&＃xff0c;代码如下&＃xff1a;

class Foo(object):

_bar &＃61; 123

def __init__(self, bob):

self._bob &＃61; bob

class Son(Foo):

def print_bob(self):

print(self._bob)

&＃64;classmethod

def print_bar(cls):

print(cls._bar)

Son.print_bar() # 123

son &＃61; Son(456)

son.print_bob() # 456

定义一个类Son继承自Foo&＃xff0c;由于受保护的对象只能在类的内部和子类中被访问&＃xff0c;不能直接调用print(Son._bar)或print(son._bob)来输出这两个属性的值&＃xff0c;所以定义了print_bar和print_bob方法&＃xff0c;实现在子类中输出&＃xff0c;这段代码也正常的输出了_bar和_bob的值。

接下来&＃xff0c;试着反向验证一下&＃xff0c;在类的外部&＃xff0c;能不能访问其属性&＃xff0c;将上面代码的输出部分修改如下&＃xff1a;

print(Son._bar) # 123

son &＃61; Son(456)

print(son._bob) # 456

(假装)惊讶的发现&＃xff0c;竟然没有报错&＃xff0c;也输出了正确的值。

Python中用加下划线来定义受保护变量&＃xff0c;是一种约定的规范&＃xff0c;而不是语言层面真的实现了访问控制&＃xff0c;所以&＃xff0c;我们定义的保护变量&＃xff0c;依然可以在外部被访问到(这是个feature&＃xff0c;不是bug)。

私有(private)

Python定义私有属性&＃xff0c;需要在属性名前加两个下划线__&＃xff0c;把上面的代码修改一下&＃xff0c;运行一下会发现下面的代码中的任何一个print都会报错的。

class Foo(object):

__bar &＃61; 123

def __init__(self, bob):

self.__bob &＃61; bob

class Son(Foo):

def print_bob(self):

print(self.__bob) # Error

&＃64;classmethod

def print_bar(cls):

print(cls.__bar) # Error

print(Son.__bar) # Error

son &＃61; Son(456)

print(son._bob) # Error

深入一下——私有属性真的就访问不到了吗&＃xff1f;

要了解私有属性是否真的访问不到&＃xff0c;需要从Python是如何实现私有属性入手。CPython中&＃xff0c;会把双下划线的属性变为_ClassName__PropertyName的形式&＃xff0c;用代码演示一下&＃xff1a;

class Foo(object):

__bar &＃61; 123

print(Foo._Foo__bar) # 123

运行一下可以知道&＃xff0c;正常输出了__bar的值&＃xff0c;但是不推荐这样去访问私有属性&＃xff0c;因为不同的Python解释器对于私有属性的处理不一样。

特例

使用双下划线定义私有属性&＃xff0c;有一种特殊情况&＃xff0c;当属性后也有两个下划线的时候&＃xff0c;这个属性会被Python解释器当做魔术方法&＃xff0c;从而不做私有处理。

class Foo(object):

__bar__ &＃61; 123

print(Foo.__bar__) # 123

上面代码输出了123&＃xff0c;证明Python解释器并没有把__bar__当做私有属性。当定义私有属性时&＃xff0c;需要注意名字最后最多只能有一个下划线。

另一个特例

假如定义的属性名就叫__呢&＃xff1f;不妨直接试一下&＃xff1a;

class Foo(object):

__ &＃61; 123

print(Foo.__) # 123

可以发现名字叫__的属性也不会被认为是私有属性&＃xff0c;名字是多个下划线的属性也不是私有属性(比如_______)。

函数的访问控制

前面主要介绍了属性的访问控制&＃xff0c;在Python中函数是一等公民&＃xff0c;所谓一等公民&＃xff0c;就是函数可以像变量一样使用&＃xff0c;所以函数的访问控制和属性一样&＃xff0c;一样应用上面的规则。

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