Python中的类私有变量：惯例与保护，解决困惑，提升代码安全

Python 中的类私有变量：惯例与保护

引言

对于 Java 程序员来说，在探索 Python 时可能会感到困惑，因为它没有显式的访问修饰符，例如 public、private 和 protected。这就引发了一个疑问：Python 中的类变量是否真的私有？

Python 中的变量范围

为了理解 Python 中变量的私有性，我们需要了解变量的作用域。在 Python 中，变量的作用域可以是局部、全局或封闭的。

• 局部变量： 仅在定义它们的函数或方法中可见。
• 全局变量： 在整个模块中可见。
• 封闭变量： 在函数或方法中定义的变量，但可以在该函数或方法之外访问。

“私有”变量的约定

虽然 Python 没有明确的私有访问修饰符，但社区已经建立了一种惯例来表示类私有变量。通过在变量名称前加双下划线（__），表明该变量不应从类外部访问。

例如：

class Simple:
    def __init__(self, s):
        print("inside the simple constructor")
        self.__s = s  # Variable name prefixed with double underscores

约定与强制

重要的是要注意，双下划线约定纯粹是惯例，而不是语言强制执行的。从技术上讲，外部代码仍然可以通过直接访问（例如：x._Simple__s）访问“私有”变量。

保护变量的实际方法

为了在 Python 中实现更严格的变量保护，可以使用以下方法：

• 属性： 使用 getter 和 setter 方法控制对变量的访问。
• 命名空间： 使用不同的命名空间将变量与其他代码隔离。
• 其他模块： 将私有变量放在单独的模块中，仅允许受信任的代码访问。

为什么 Python 中没有强制的私有性？

Python 社区认为，强制私有性会限制代码的灵活性。它鼓励代码的模块化和可重用性，并且允许在必要时直接访问变量。然而，如果需要更严格的访问控制，可以使用上述技术。

结论

虽然 Python 没有明确的私有变量，但通过使用双下划线约定，可以将变量标记为“私有”。然而，外部代码仍然可以访问这些变量。为了实现更严格的保护，可以使用属性、命名空间或其他模块等替代方法。

常见问题解答

1. 为什么 Python 没有强制私有性？

   • 为了鼓励代码的灵活性、模块化和可重用性。

2. 双下划线约定是否强制执行？

   • 否，它只是一种惯例，外部代码仍然可以通过直接访问访问“私有”变量。

3. 有什么方法可以保护变量不被外部访问？

   • 使用属性、命名空间或其他模块。

4. Python 中的变量范围是如何工作的？

   • 变量可以有局部、全局或封闭的作用域。

5. 局部变量和全局变量有什么区别？

   • 局部变量仅在定义它们的函数或方法中可见，而全局变量在整个模块中可见。