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访问限制

1. 为什么需要访问限制​

  • 类内部有属性和方法，外部可通过实例变量操作数据；若属性直接暴露，外部可随意修改（如 bart.score = 99），内部逻辑无法保护。
  • 访问限制：把不希望被外部直接改动的属性设为“私有”，通过方法读写，便于封装和参数校验，代码更健壮。

2. 私有变量：双下划线 __ 开头​

  • 实例变量名以 两个下划线 __ 开头 → 视为私有变量（private），仅类内部可访问，外部不能直接访问。
class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.__name = name
        self.__score = score

    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.__name, self.__score))
  • 外部访问 bart.__name 会报错：AttributeError: 'Student' object has no attribute '__name'。

3. 对外提供 getter / setter​

  • 读取：提供 get_name()、get_score() 等方法返回私有属性。
  • 修改：提供 set_score(score) 等方法；在方法内可校验参数（如分数必须在 0～100），避免无效数据。
def get_name(self):
    return self.__name

def get_score(self):
    return self.__score

def set_score(self, score):
    if 0 <= score <= 100:
        self.__score = score
    else:
        raise ValueError('bad score')
  • 相比直接 bart.score = 99，通过 setter 可以在一处统一校验，更安全。

4. 命名约定与特殊变量​

写法含义是否“私有”
__xxx__特殊变量（前后双下划线），如 __name__、__init__可直接访问，不要用作私有变量名
__xxx私有变量（仅前双下划线）类内私有，外部不直接访问
_xxx单下划线开头约定“视为私有”，外部可访问，但不建议随意访问
  • 不要用 __name__、__score__ 这种前后双下划线当作私有属性名，会与 Python 内置特殊变量冲突。

5. 双下划线的实现（了解即可）​

  • 解释器会把 __name 改写为 _类名__name（如 _Student__name），所以理论上可通过 bart._Student__name 访问。
  • 强烈不建议依赖这种写法：不同版本解释器可能改名方式不同；应视为实现细节，遵守“不直接访问私有”的约定。

6. 常见错误：外部给实例加 __name​

bart.__name = 'New Name'   # 表面“成功”
bart.__name               # 'New Name'
bart.get_name()           # 仍是 'Bart Simpson'
  • 类内部的 __name 已被改成 _Student__name；bart.__name = 'New Name' 是给实例新增了一个属性 __name，与类内部的私有变量不是同一个。
  • 正确做法：通过 set_xxx() 或提供的接口修改，不要在外边直接写 实例.__属性。

7. 小结​

  • 私有：属性名以 __ 开头（且不要用 __xxx__），通过 getter/setter 访问与校验。
  • 约定：_xxx 视为“请勿随意访问”；Python 没有真正的访问强制，全靠约定和自觉。

练习​

将 Student 的 gender 对外隐藏，用 get_gender() 和 set_gender() 代替，并做参数有效性检查（如只允许 'male' / 'female'）。

class Student(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

# 测试
bart = Student('Bart', 'male')
if bart.get_gender() != 'male':
    print('测试失败!')
else:
    bart.set_gender('female')
    if bart.get_gender() != 'female':
        print('测试失败!')
    else:
        print('测试成功!')