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文章标题:100道python面试题之-如何在Python中实现类的封装?
在Python中,实现类的封装主要涉及到两个方面:私有属性(方法)和公有属性(方法)。封装是一种将对象的属性和方法结合在一起,形成一个独立的单元,并尽可能隐藏对象的内部细节和复杂性,仅对外公开简单的接口的技术。这有助于保护对象状态的安全,防止外部代码直接访问或修改对象的内部属性。
### 私有属性和方法
在Python中,可以通过在属性名或方法名前加上双下划线`__`来将其标记为私有的。这并不意味着这些属性或方法是真正的私有或不可访问的,而是一种约定俗成的命名方式,告诉其他程序员这些属性或方法是内部使用的,不应该从类的外部直接访问。然而,Python提供了一种机制来阻止外部直接访问这些“私有”成员,即名称改写(name mangling)。
### 公有属性和方法
公有属性和方法则是那些可以被类的外部直接访问的属性和方法。它们的命名不以双下划线开头。
### 示例
下面是一个简单的Python类,展示了如何封装类的属性和方法:
```python
class BankAccount:
def __init__(self, owner, balance=0):
self.__owner = owner # 私有属性
self.__balance = balance # 私有属性
def deposit(self, amount):
"""公有方法,用于存款"""
if amount > 0:
self.__balance += amount
print(f"{amount} 已存入账户。")
else:
print("存款金额必须大于0。")
def withdraw(self, amount):
"""公有方法,用于取款"""
if 0 < amount <= self.__balance:
self.__balance -= amount
print(f"{amount} 已从账户中取出。")
else:
print("取款失败,金额不足或无效。")
def get_balance(self):
"""公有方法,用于获取账户余额"""
return self.__balance
# 使用BankAccount类
account = BankAccount("Alice", 100)
account.deposit(50)
account.withdraw(20)
print(f"当前余额: {account.get_balance()}")
# 尝试直接访问私有属性(不推荐,只是为了说明)
# print(account.__balance) # 这将抛出AttributeError,因为__balance被名称改写了
```
### 注意事项
- 虽然Python通过名称改写提供了对私有成员的保护,但这种保护并不严格。如果你知道类的内部实现,仍然可以通过修改名称来访问这些私有成员。
- 公有方法和属性是类的主要接口,用于实现类的功能并与外部代码交互。
- 封装不仅限于私有属性和方法,还包括对类内部逻辑和实现的隐藏,使类更加模块化和易于维护。