当前位置:首页 > 文章列表 > 文章 > python教程 > Python 封装:了解私有成员和受保护成员

Python 封装:了解私有成员和受保护成员

来源:dev.to 2024-10-22 18:45:57 0浏览 收藏

目前golang学习网上已经有很多关于文章的文章了,自己在初次阅读这些文章中,也见识到了很多学习思路;那么本文《Python 封装:了解私有成员和受保护成员》,也希望能帮助到大家,如果阅读完后真的对你学习文章有帮助,欢迎动动手指,评论留言并分享~

Python 封装:了解私有成员和受保护成员

在面向对象编程(oop)中,封装是一种强大的技术,它将数据(属性)和操作它们的函数(方法)绑定在一起,限制对某些细节的访问。封装可以防止直接访问对象的内部状态,并允许通过明确定义的接口进行受控交互。在 python 中,这是通过使用 privateprotected 成员来实现的,它们是维护对象内部和外部接口之间清晰边界的重要工具。

本文深入探讨了 python 封装,重点关注私有成员和受保护成员、它们的工作方式以及实际用途。

什么是封装?

封装可确保对象的数据隐藏起来,免受外部干扰和误用。它通过限制对类中某些属性和方法的访问来允许数据隐藏,从而确保数据完整性。这对于构建模块化和可维护的代码至关重要,因为它强制执行清晰的接口来与对象的内部状态进行交互。

与其他一些编程语言不同,python 没有严格的访问修饰符,例如 private、protected 或 public。相反,它依赖命名约定和某些机制来控制对对象成员的访问。

python 中的私有成员

私有成员是在定义它们的类之外无法访问的属性或方法。在 python 中,私有成员是通过在名称前添加 双下划线 (__) 来创建的。这向 python 解释器发出信号,表明不应从类外部直接访问这些成员,这种机制称为 name mangling.

私人成员示例:

class bankaccount:
    def __init__(self, balance):
        self.__balance = balance  # private member

    def deposit(self, amount):
        if amount > 0:
            self.__balance += amount
            print(f"deposited: {amount}")

    def withdraw(self, amount):
        if 0 < amount <= self.__balance:
            self.__balance -= amount
            print(f"withdrawn: {amount}")
        else:
            print("insufficient funds")

    def get_balance(self):
        return self.__balance  # public method to access private member

# example usage
account = bankaccount(1000)
account.deposit(500)
account.withdraw(200)
print("current balance:", account.get_balance())

# trying to access the private member directly (will raise an attributeerror)
# print(account.__balance)  # uncommenting this will cause an error

在此示例中,bankaccount 类有一个私有属性 __balance。 python 执行的名称修改在内部将 __balance 更改为 _bankaccount__balance,使得从类外部访问变得困难。这可以保护帐户余额不被外部代码直接修改。

公共方法 deposit、without 和 get_balance 允许与私有成员进行受控交互,确保对象的状态仅以明确定义的方式修改。

要点:

  • 私人成员以 __ 为前缀。
  • 无法从班级外部直接访问它们。
  • 它们通过公共方法访问,强制封装。

python 中的受保护成员

受保护的成员应该在类及其子类中访问。在 python 中,受保护成员是通过在名称前添加 单下划线 (_) 来创建的。这向开发人员发出信号,表明这些成员仅供内部使用,但如有必要,仍然可以从类外部访问。

受保护成员示例:

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self._name = name  # Protected member

    def speak(self):
        raise NotImplementedError("Subclasses must implement this method")

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return f"{self._name} says Woof!"

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return f"{self._name} says Meow!"

# Example usage
dog = Dog("Buddy")
cat = Cat("Whiskers")
print(dog.speak())  # Output: Buddy says Woof!
print(cat.speak())  # Output: Whiskers says Meow!

# Accessing a protected member (allowed, but not recommended)
print(dog._name)  # Output: Buddy

在这个例子中,animal类定义了一个受保护的成员_name,它可以被子类(dog和cat)访问。尽管 python 允许从类外部访问 _name,但通常不鼓励这样做,如单下划线前缀所示。

要点:

  • 受保护的成员以 _ 为前缀。
  • 可以在类及其子类中访问它们。
  • 技术上允许外部访问,但作为最佳实践,不鼓励外部访问。

私人成员与受保护成员:主要区别

aspect private members protected members
syntax prefix with __ (double underscore) prefix with _ (single underscore)
access from outside class not allowed (name mangling used) allowed but discouraged (by convention)
access in subclasses not allowed directly allowed in subclasses
purpose strict data hiding for sensitive members meant for internal use but less restrictive

封装和数据隐藏

封装可以实现数据隐藏,从而确保关键属性和方法不会被意外修改或访问。通过控制对内部数据的访问,封装:

  • 保护对象的状态:只能通过明确定义的方法修改内部数据,降低错误风险并保持对象完整性。
  • 提高可维护性:只要外部接口保持一致,类的内部工作方式就可以改变,而不会影响程序的其他部分。
  • 增强安全性:可以屏蔽敏感信息或功能免遭外部篡改。

使用封装的最佳实践

  1. 对敏感数据使用私有成员:如果某些属性或方法不应被程序的其他部分直接更改,请将它们声明为私有。这会强制执行更强的封装。
  2. 利用受保护的成员进行继承:在设计继承类时,使用受保护的成员来表明某些属性或方法供子类使用。
  3. 公开公共方法:提供封装内部行为的定义良好的公共方法(getter、setter 或业务逻辑方法),而不是允许直接访问内部数据。
  4. 遵循命名约定:虽然 python 不强制执行严格的访问控制,但遵循私有 (__) 和受保护 (_) 成员的约定可确保您的代码可读且可维护。

结论

封装是python面向对象范例的一个重要方面,提供了一种隐藏内部数据并控制外部代码与对象交互方式的方法。通过私有和受保护的成员,python 开发人员可以构建代码以防止未经授权的访问,并使对象更加模块化、健壮和安全。

通过理解并正确使用私有成员和受保护成员,您可以创建保护其内部状态的类,同时提供清晰且受控的交互接口。这提高了代码的可维护性和可靠性,从长远来看,使您的程序更具适应性和更易于使用。

文中关于的知识介绍,希望对你的学习有所帮助!若是受益匪浅,那就动动鼠标收藏这篇《Python 封装:了解私有成员和受保护成员》文章吧,也可关注golang学习网公众号了解相关技术文章。

版本声明
本文转载于:dev.to 如有侵犯,请联系study_golang@163.com删除
Java 中的集合Java 中的集合
上一篇
Java 中的集合
使用盗版系统会对电脑有损伤吗?
下一篇
使用盗版系统会对电脑有损伤吗?
查看更多
最新文章
查看更多
课程推荐
  • 前端进阶之JavaScript设计模式
    前端进阶之JavaScript设计模式
    设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
    542次学习
  • GO语言核心编程课程
    GO语言核心编程课程
    本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
    508次学习
  • 简单聊聊mysql8与网络通信
    简单聊聊mysql8与网络通信
    如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
    497次学习
  • JavaScript正则表达式基础与实战
    JavaScript正则表达式基础与实战
    在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
    487次学习
  • 从零制作响应式网站—Grid布局
    从零制作响应式网站—Grid布局
    本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
    484次学习
查看更多
AI推荐
  • 可图AI图片生成:快手可灵AI2.0引领图像创作新时代
    可图AI图片生成
    探索快手旗下可灵AI2.0发布的可图AI2.0图像生成大模型,体验从文本生成图像、图像编辑到风格转绘的全链路创作。了解其技术突破、功能创新及在广告、影视、非遗等领域的应用,领先于Midjourney、DALL-E等竞品。
    14次使用
  • MeowTalk喵说:AI猫咪语言翻译,增进人猫情感交流
    MeowTalk喵说
    MeowTalk喵说是一款由Akvelon公司开发的AI应用,通过分析猫咪的叫声,帮助主人理解猫咪的需求和情感。支持iOS和Android平台,提供个性化翻译、情感互动、趣味对话等功能,增进人猫之间的情感联系。
    14次使用
  • SEO标题Traini:全球首创宠物AI技术,提升宠物健康与行为解读
    Traini
    SEO摘要Traini是一家专注于宠物健康教育的创新科技公司,利用先进的人工智能技术,提供宠物行为解读、个性化训练计划、在线课程、医疗辅助和个性化服务推荐等多功能服务。通过PEBI系统,Traini能够精准识别宠物狗的12种情绪状态,推动宠物与人类的智能互动,提升宠物生活质量。
    17次使用
  • 可图AI 2.0:快手旗下新一代图像生成大模型,专业创作者与普通用户的多模态创作引擎
    可图AI 2.0图片生成
    可图AI 2.0 是快手旗下的新一代图像生成大模型,支持文本生成图像、图像编辑、风格转绘等全链路创作需求。凭借DiT架构和MVL交互体系,提升了复杂语义理解和多模态交互能力,适用于广告、影视、非遗等领域,助力创作者高效创作。
    19次使用
  • 毕业宝AIGC检测:AI生成内容检测工具,助力学术诚信
    毕业宝AIGC检测
    毕业宝AIGC检测是“毕业宝”平台的AI生成内容检测工具,专为学术场景设计,帮助用户初步判断文本的原创性和AI参与度。通过与知网、维普数据库联动,提供全面检测结果,适用于学生、研究者、教育工作者及内容创作者。
    32次使用
微信登录更方便
  • 密码登录
  • 注册账号
登录即同意 用户协议隐私政策
返回登录
  • 重置密码