一文帶你搞懂Python類的訪問控制

更新時間：2025年05月27日 08:23:21 作者：燭陰

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

一、訪問控制的本質：數(shù)據(jù)安全與接口設計

1.1 類屬性和方法的訪問控制

一般情況下，我們會使用 __private_attrs 兩個下劃線開頭，聲明該屬性為私有，不能在類地外部被使用或直接訪問。在類內部的方法中使用時 self.__private_attrsPython作為動態(tài)語言，打破了傳統(tǒng)OOP語言對訪問控制的剛性限制。同理類方法的訪問控制與屬性一樣。

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

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

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

這段代碼看似實現(xiàn)了信息隱藏，實際通過_Student__score仍可訪問。這種"約定優(yōu)于限制"的設計哲學，體現(xiàn)了Pythonic的核心思想。

1.2 類專有的方法

方法	說明
__init__	構造函數(shù)，在生成對象時調用
__del__	析構函數(shù)，釋放對象時使用
__repr__	打印，轉換
__setitem__	按照索引賦值
__getitem__	按照索引獲取值
__len__	獲得長度
__cmp__	比較運算
__call__	函數(shù)調用
__add__	加運算
__sub__	減運算
__mul__	乘運算
__div__	除運算
__mod__	求余運算
__pow__	乘方

當然有些時候我們需要獲取類的相關信息，我們可以使用如下的方法：

type(obj)：來獲取對象的相應類型；
isinstance(obj, type)：判斷對象是否為指定的 type 類型的實例；
hasattr(obj, attr)：判斷對象是否具有指定屬性/方法；
getattr(obj, attr[, default]) 獲取屬性/方法的值, 要是沒有對應的屬性則返回 default 值（前提是設置了 default），否則會拋出 AttributeError 異常；
setattr(obj, attr, value)：設定該屬性/方法的值，類似于 obj.attr=value；
dir(obj)：可以獲取相應對象的所有屬性和方法名的列表

二、訪問器模式的現(xiàn)代寫法（@property進階）

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)

實戰(zhàn)技巧：在setter中可以加入類型檢查、范圍驗證、歷史記錄等增強功能

三、總結

控制級別	定義方式	可訪問范圍	使用場景
公有成員	name	任意位置	對外暴露的完整接口
保護成員	_name (單下劃線)	本類及子類	內部實現(xiàn)但允許繼承擴展
私有成員	__name	本類內部	絕對私有防止外部干擾