一文带你搞懂Python类的访问控制

2025-05-27 08:23:13 作者：烛阴

这篇文章主要为大家详细介绍了Python中类的访问控制的相关知识,文中的示例代码讲解详细,具有一定的借鉴价值,有需要的小伙伴可以了解一下

一、访问控制的本质：数据安全与接口设计

1.1 类属性和方法的访问控制

一般情况下，我们会使用 __private_attrs 两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类地外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrsPython作为动态语言，打破了传统OOP语言对访问控制的刚性限制。同理类方法的访问控制与属性一样。

class Student:
    def __init__(self, score, name):
        self.name = name  # 公有属性， 可以直接被访问
        self.__score = score  # 私有属性, 不能被直接访问，但是可以通过双下划线实现Name Mangling访问

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

    def __get_score(self):  # 私有方法, 不能被直接访问，但是可以通过双下划线实现Name Mangling访问
        return self.__score
        
s = Student(100, 'Bob')
print(s.name)  # 访问公有属性
print(s._Student__score)  # 访问私有属性，Name Mangling
print(s.get_score())  # 访问公有方法
print(s._Student__get_score())  # 访问私有方法，Name Mangling

这段代码看似实现了信息隐藏，实际通过_Student__score仍可访问。这种"约定优于限制"的设计哲学，体现了Pythonic的核心思想。

1.2 类专有的方法

方法	说明
__init__	构造函数，在生成对象时调用
__del__	析构函数，释放对象时使用
__repr__	打印，转换
__setitem__	按照索引赋值
__getitem__	按照索引获取值
__len__	获得长度
__cmp__	比较运算
__call__	函数调用
__add__	加运算
__sub__	减运算
__mul__	乘运算
__div__	除运算
__mod__	求余运算
__pow__	乘方

当然有些时候我们需要获取类的相关信息，我们可以使用如下的方法：

type(obj)：来获取对象的相应类型；
isinstance(obj, type)：判断对象是否为指定的 type 类型的实例；
hasattr(obj, attr)：判断对象是否具有指定属性/方法；
getattr(obj, attr[, default]) 获取属性/方法的值, 要是没有对应的属性则返回 default 值（前提是设置了 default），否则会抛出 AttributeError 异常；
setattr(obj, attr, value)：设定该属性/方法的值，类似于 obj.attr=value；
dir(obj)：可以获取相应对象的所有属性和方法名的列表

二、访问器模式的现代写法（@property进阶）

传统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())

现代Python推荐使用更优雅的@property装饰器：

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)

实战技巧：在setter中可以加入类型检查、范围验证、历史记录等增强功能

三、总结

控制级别	定义方式	可访问范围	使用场景
公有成员	name	任意位置	对外暴露的完整接口
保护成员	_name (单下划线)	本类及子类	内部实现但允许继承扩展
私有成员	__name	本类内部	绝对私有防止外部干扰

到此这篇关于一文带你搞懂Python类的访问控制的文章就介绍到这了,更多相关Python类访问控制内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！