快捷導(dǎo)航

一文帶你搞懂Python類的訪問(wèn)控制

更新時(shí)間：2025年05月27日 08:23:21 作者：燭陰

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Python中類的訪問(wèn)控制的相關(guān)知識(shí),文中的示例代碼講解詳細(xì),具有一定的借鑒價(jià)值,有需要的小伙伴可以了解一下

一、訪問(wèn)控制的本質(zhì)：數(shù)據(jù)安全與接口設(shè)計(jì)

1.1 類屬性和方法的訪問(wèn)控制

一般情況下，我們會(huì)使用 __private_attrs 兩個(gè)下劃線開(kāi)頭，聲明該屬性為私有，不能在類地外部被使用或直接訪問(wèn)。在類內(nèi)部的方法中使用時(shí) self.__private_attrsPython作為動(dòng)態(tài)語(yǔ)言，打破了傳統(tǒng)OOP語(yǔ)言對(duì)訪問(wèn)控制的剛性限制。同理類方法的訪問(wèn)控制與屬性一樣。

class Student:
    def __init__(self, score, name):
        self.name = name  # 公有屬性， 可以直接被訪問(wèn)
        self.__score = score  # 私有屬性, 不能被直接訪問(wèn)，但是可以通過(guò)雙下劃線實(shí)現(xiàn)Name Mangling訪問(wèn)

    def get_score(self):  # 公有方法， 可以直接被訪問(wèn)
        return self.__score

    def __get_score(self):  # 私有方法, 不能被直接訪問(wèn)，但是可以通過(guò)雙下劃線實(shí)現(xiàn)Name Mangling訪問(wèn)
        return self.__score
        
s = Student(100, 'Bob')
print(s.name)  # 訪問(wèn)公有屬性
print(s._Student__score)  # 訪問(wèn)私有屬性，Name Mangling
print(s.get_score())  # 訪問(wèn)公有方法
print(s._Student__get_score())  # 訪問(wèn)私有方法，Name Mangling

這段代碼看似實(shí)現(xiàn)了信息隱藏，實(shí)際通過(guò)_Student__score仍可訪問(wèn)。這種"約定優(yōu)于限制"的設(shè)計(jì)哲學(xué)，體現(xiàn)了Pythonic的核心思想。

1.2 類專有的方法

方法	說(shuō)明
__init__	構(gòu)造函數(shù)，在生成對(duì)象時(shí)調(diào)用
__del__	析構(gòu)函數(shù)，釋放對(duì)象時(shí)使用
__repr__	打印，轉(zhuǎn)換
__setitem__	按照索引賦值
__getitem__	按照索引獲取值
__len__	獲得長(zhǎng)度
__cmp__	比較運(yùn)算
__call__	函數(shù)調(diào)用
__add__	加運(yùn)算
__sub__	減運(yùn)算
__mul__	乘運(yùn)算
__div__	除運(yùn)算
__mod__	求余運(yùn)算
__pow__	乘方

當(dāng)然有些時(shí)候我們需要獲取類的相關(guān)信息，我們可以使用如下的方法：

type(obj)：來(lái)獲取對(duì)象的相應(yīng)類型；
isinstance(obj, type)：判斷對(duì)象是否為指定的 type 類型的實(shí)例；
hasattr(obj, attr)：判斷對(duì)象是否具有指定屬性/方法；
getattr(obj, attr[, default]) 獲取屬性/方法的值, 要是沒(méi)有對(duì)應(yīng)的屬性則返回 default 值（前提是設(shè)置了 default），否則會(huì)拋出 AttributeError 異常；
setattr(obj, attr, value)：設(shè)定該屬性/方法的值，類似于 obj.attr=value；
dir(obj)：可以獲取相應(yīng)對(duì)象的所有屬性和方法名的列表

二、訪問(wèn)器模式的現(xiàn)代寫法（@property進(jìn)階）

傳統(tǒng)getter/setter模式：

class TemperatureSensor:
    def get_temperature(self):
        return self._raw_data * 0.8 - 5
    
    def set_temperature(self, value):
        if value < -273.15:
            raise ValueError("Absolute zero violation")
        self._raw_data = (value + 5)/0.8

sensor = TemperatureSensor()
sensor.set_temperature(20)
print(sensor.get_temperature())

現(xiàn)代Python推薦使用更優(yōu)雅的@property裝飾器：

class TemperatureSensor:
    @property
    def temperature(self):
        return self._raw_data * 0.8 - 5
    
    @temperature.setter
    def temperature(self, value):
        if value < -273.15:
            raise ValueError("Invalid temperature")
        self._raw_data = (value + 5)/0.8


sensor = TemperatureSensor()
sensor.temperature = 25
print(sensor.temperature)

實(shí)戰(zhàn)技巧：在setter中可以加入類型檢查、范圍驗(yàn)證、歷史記錄等增強(qiáng)功能

三、總結(jié)

控制級(jí)別	定義方式	可訪問(wèn)范圍	使用場(chǎng)景
公有成員	name	任意位置	對(duì)外暴露的完整接口
保護(hù)成員	_name (單下劃線)	本類及子類	內(nèi)部實(shí)現(xiàn)但允許繼承擴(kuò)展
私有成員	__name	本類內(nèi)部	絕對(duì)私有防止外部干擾