06-私有变量和方法
在 Python 中，类的属性和方法默认是公有的（public），但可以通过 私有（private） 机制 限制外部访问。
虽然 Python 没有真正的私有变量，但可以使用 双下划线__ 前缀来 模拟私有，让变量或方法 不能直接被外部访问。
1.私有变量（Private Variables）
- 定义私有变量
在 Python 类中：
self.变量名是 公有（public）的，外部可以访问。self._变量名仅是 约定俗成的保护变量（protected），仍然可以访问，但不建议外部直接访问。self.__变量名是 私有变量（private），不能 直接被外部访问。
🔸 示例
class Person:
def __init__(self, name, age):
self.name = name # 公有变量
self._nickname = "无名" # 受保护变量（建议内部使用）
self.__age = age # 私有变量
def show_info(self):
return f"姓名: {self.name}, 年龄: {self.__age}"
p = Person("Alice", 25)
print(p.name) # ✅ 可以访问公有变量
print(p.show_info()) # ✅ 访问私有变量的方法
print(p.__age) # ❌ AttributeError: 'Person' object has no attribute '__age'
输出：
Alice
姓名：Alice，年龄：25
Traceback (most recent call last):
File "C:\Users\EDY\code\python-tutorial\包\__init__.py", line 16, in <module>
print(p.__age)
^^^^^^^
AttributeError: 'Person' object has no attribute '__age'
2.私有方法（Private Methods）
🔹 定义私有方法
def 方法名(self):定义公有方法，可以被外部调用。def _方法名(self):定义 受保护方法，约定 只能在类或子类中使用。def __方法名(self):定义 私有方法，不能被外部直接调用。
🔸 示例
class Car:
def __init__(self, brand):
self.brand = brand
def start(self):
self.__engine_check() # 在内部调用私有方法
print(f"{self.brand} 启动")
def __engine_check(self): # 私有方法
print("发动机检测完成")
car = Car("Tesla")
car.start() # ✅ 通过公有方法 start() 间接调用私有方法
car.__engine_check() # ❌ AttributeError: 'Car' object has no attribute '__engine_check'
🔹 说明：
start()是公有方法，可以外部调用。__engine_check()是私有方法，不能外部调用，但可以在类的内部调用。
3.私有变量和方法的访问方式
虽然 Python 不允许直接访问私有属性和方法，但仍然可以通过以下两种方式访问：
（1）提供公有方法（推荐做法）
（2）使用 Python 的名称重整（Name Mangling）机制
🔹 方式 1：通过公有方法访问私有变量
class BankAccount:
def __init__(self, balance):
self.__balance = balance # 私有变量
def get_balance(self): # 通过公有方法访问
return self.__balance
account = BankAccount(1000)
print(account.get_balance()) # ✅ 1000
✅ 推荐方式：
- 提供公有方法
get_balance()来访问__balance，保证数据封装性。
🔹 方式 2：使用 Name Mangling 访问私有变量
Python 不会真正隐藏私有变量，而是修改变量名称，即：
__变量名 → _类名__变量名
class Person:
def __init__(self, name, age):
self.__age = age # 私有变量
p = Person("Alice", 25)
print(p._Person__age) # ✅ 访问私有变量（不推荐）
❌ 不推荐：
- 访问
p._Person__age破坏了封装性，容易出错，不建议这样做。
4.私有变量和继承
私有变量 __变量名 不能被子类直接访问，但 受保护变量 _变量名 可以被子类访问。
class Parent:
def __init__(self):
self._protected = "受保护变量"
self.__private = "私有变量"
class Child(Parent):
def show(self):
print(self._protected) # ✅ 可以访问受保护变量
print(self.__private) # ❌ AttributeError
c = Child()
c.show()
🔹 说明：
_protected可以在子类中访问。__private不能在子类中访问。
5.使用 property 保护私有变量（封装）
Python 提供 @property 装饰器，可以用于 保护私有变量，但 允许外部读取和修改，类似于 Java 的 getter 和 setter 方法。
class Student:
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.__score = score # 私有变量
@property
def score(self): # 读取私有变量
return self.__score
@score.setter
def score(self, value): # 修改私有变量
if 0 <= value <= 100:
self.__score = value
else:
raise ValueError("分数必须在 0-100 之间")
s = Student("小明", 85)
print(s.score) # ✅ 85
s.score = 95 # ✅ 修改分数
print(s.score) # ✅ 95
s.score = 200 # ❌ 抛出异常
🔹 说明：
@property使score方法变成属性，允许s.score直接访问__score。@score.setter限制修改范围，确保score只能在0~100之间。
6.什么时候使用私有变量和方法？
✅ 应该使用私有变量和方法的情况
- 不希望外部直接修改某些变量，例如 银行账户余额
- 防止子类误修改父类的重要变量，确保数据安全。
- 隐藏实现细节，只提供必要的接口，提高代码可读性。
❌ 不推荐滥用私有变量
- Python 没有真正的私有变量，使用
__只是 弱封装，并不影响访问。 - 过度封装会降低代码可维护性，通常
_protected变量已经足够。
总结
| 类型 | 命名方式 | 访问权限 | 建议使用场景 |
|---|---|---|---|
| 公有变量 | self.name | 任何地方都可以访问 | 适用于普通属性 |
| 受保护变量 | self._name | 仅限内部或子类访问（但仍可外部访问） | 约定为内部使用 |
| 私有变量 | self.__name | 不能直接访问，但可通过 _类名__变量 访问 | 确保关键数据不被修改 |
| 公有方法 | def method(self): | 任何地方都可以访问 | 供外部调用 |
| 私有方法 | def __method(self): | 仅限类内部调用 | 内部逻辑封装 |
Python 的私有机制是 约定俗成，并非真正强制。合理使用 __ 可以增强封装性，提供代码安全性和可维护性！ 🚀