Python封装底层实现原理是什么

2021-04-29 10:16发布

13条回答
IT学习
2楼 · 2021-04-29 10:53

Python 类中所有的属性和方法,都是公有(public)属性,如果希望 Python 底层修改类属性或者类方法的名称,以此将它们隐藏起来,只需将它们的名称前添加双下划线(“__”)即可。

对于以双下划线开头命名的类属性或类方法,Python 在底层实现时,将它们的名称都偷偷改成了 "_类名__属性(方法)名" 的格式,这样就实现了底层封装。

yjh
4楼 · 2021-04-29 11:38

事实上,Python 封装特性的实现纯属“投机取巧”,之所以类对象无法直接调用以双下划线开头命名的类属性和类方法,是因为其底层实现时,Python 偷偷改变了它们的名称Python 类中所有的属性和方法,都是公有(public)属性,如果希望 Python 底层修改类属性或者类方法的名称,以此将它们隐藏起来,只需将它们的名称前添加双下划线(“__”)就可以了

樱田妮妮NiNi
5楼 · 2021-04-29 13:37

事实上,python封装特性的实现纯属“投机取巧”,之所以类对象无法直接调用私有方法和属性,是因为底层实现时,python偷偷改变了它们的名称。

python在底层实现时,将它们的名称都偷偷改成了"_类名__属性(方法)名"的格式

class Person:
    def setname(self, name):        if len(name) < 3:
            raise ValueError('名称长度必须大于3!')        self.__name = name        
    def getname(self):        return self.__name    
    #为name配置setter和getter方法
    name = property(getname, setname)    
    def setage(self, age):        if age < 100:            self.__age = age        else:
            raise ValueError('年龄必须小于100!')    
    def getage(self):        return self.__age    
    #为age配置getter和setter方法
    age = property(getage, setage)    
    #定义私有方法
    def __display(self):
        print(self.__name, "今年", self.__age, "岁。")
        
xiaobai = Person()
xiaobai.name = "xiaobai"xiaobai.age = 20#直接调用隐藏的display()方法xiaobai._Person__display()


yy123456
6楼 · 2021-04-29 16:21

Python 类中所有的属性和方法,都是公有(public)属性,如果希望 Python 底层修改类属性或者类方法的名称,以此将它们隐藏起来,只需将它们的名称前添加双下划线

freediandianer
7楼 · 2021-04-29 18:08

python在底层实现时,将它们的名称改成了"_类名__属性(方法)名"的格式


我是大脸猫
8楼 · 2021-04-30 09:19

和其它面向对象的编程语言(如 C++、Java)不同,Python 类中的变量和函数,不是公有的(类似 public 属性),就是私有的(类似 private),这 2 种属性的区别如下:

  • public:公有属性的类变量和类函数,在类的外部、类内部以及子类(后续讲继承特性时会做详细介绍)中,都可以正常访问;

  • private:私有属性的类变量和类函数,只能在本类内部使用,类的外部以及子类都无法使用。


但是,Python 并没有提供 public、private 这些修饰符。为了实现类的封装,Python 采取了下面的方法:

  • 默认情况下,Python 类中的变量和方法都是公有(public)的,它们的名称前都没有下划线(_);

  • 如果类中的变量和函数,其名称以双下划线“__”开头,则该变量(函数)为私有变量(私有函数),其属性等同于 private。


除此之外,还可以定义以单下划线“_”开头的类属性或者类方法(例如 _name、_display(self)),这种类属性和类方法通常被视为私有属性和私有方法,虽然它们也能通过类对象正常访问,但这是一种约定俗称的用法,初学者一定要遵守。

注意,Python 类中还有以双下划线开头和结尾的类方法(例如类的构造函数__init__(self)),这些都是 Python 内部定义的,用于 Python 内部调用。我们自己定义类属性或者类方法时,不要使用这种格式。

例如,如下程序示范了 Python 的封装机制:

class CLanguage :def setname(self, name):if len(name) < 3:raise ValueError('名称长度必须大于3!')self.__name = namedef getname(self):return self.__name#为 name 配置 setter 和 getter 方法name = property(getname, setname)def setadd(self, add):if add.startswith("http://"):self.__add = addelse:raise ValueError('地址必须以 http:// 开头') def getadd(self):return self.__add#为 add 配置 setter 和 getter 方法add = property(getadd, setadd)#定义个私有方法def __display(self):print(self.__name,self.__add)clang = CLanguage()clang.name = "C语言中文网"clang.add = "http://c.biancheng.net"print(clang.name)print(clang.add)

程序运行结果为:

C语言中文网
http://c.biancheng.net

上面程序中,CLanguage 将 name 和 add 属性都隐藏了起来,但同时也提供了可操作它们的“窗口”,也就是各自的 setter 和 getter 方法,这些方法都是公有(public)的。

不仅如此,以 add 属性的 setadd() 方法为例,通过在该方法内部添加控制逻辑,即通过调用 startswith() 方法,控制用户输入的地址必须以“http://”开头,否则程序将会执行 raise 语句抛出 ValueError 异常。

有关 raise 的具体用法,后续章节会做详细的讲解,这里可简单理解成,如果用户输入不规范,程序将会报错。

通过此程序的运行逻辑不难看出,通过对 CLanguage 类进行良好的封装,使得用户仅能通过暴露的 setter() 和 getter() 方法操作 name 和 add 属性,而通过对 setname() 和 setadd() 方法进行适当的设计,可以避免用户对类中属性的不合理操作,从而提高了类的可维护性和安全性。

细心的读者可能还发现,CLanguage 类中还有一个 __display() 方法,由于该类方法为私有(private)方法,且该类没有提供操作该私有方法的“窗口”,因此我们无法在类的外部使用它。换句话说,如下调用 __display() 方法是不可行的:

纯文本复制
#尝试调用私有的 display() 方法clang.__display()

这会导致如下错误:

Traceback (most recent call last):
  File "D:\python3.6\1.py", line 33, in
    clang.__display()
AttributeError: 'CLanguage' object has no attribute '__display'

那么,类似 __display() 这样的类方法,就没有办法调用了吗?并非如此,读者在了解《Python封装实现原理》之后,就可以轻松搞定它。


嘿呦嘿呦拔萝卜
9楼 · 2021-04-30 18:27

python有Java作为底层编写的 还有cython也是Python的一种,是使用c编写的 电脑的所有底层都是汇编代码 不过,既然你选择了使用python,何必去知道底层的原理。就像你可以用买来的砖盖房子,又何必自己生产砖呢

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