Python 中使用私有成员的子类化

1、问题背景

Python 语言中,变量名与访问器同名是一个非常好的特性:

复制代码
self.__value = 1

def value():
    return self.__value

但是,当我们想要子类化一个类,并访问其私有成员时,却没有一种简单的方法。通常,我们希望直接操作类中的原始数据对象,而无需总是使用访问器和修改器。

虽然这似乎违背了私有和公有的基本思想,但通常情况下,我们要子类化的类是我们自己的类,我们很乐意将成员公之于子类,但不想让该类的实例访问这些成员。那么,有没有一种干净的方法来实现这种区别呢?

2、解决方案

解决方案一:使用单下划线作为私有属性标记

答案2中说:"Names beginning with one _ are "private". Sometimes they are concealed, a little. Most of the time, the "consenting adults" rule applies -- don't use them foolishly, they're subject to change without notice."

Python 的私有属性标记方式是使用单下划线(_)作为前缀。虽然私有属性在Python中并没有真正意义上的私有属性,但是通常情况下,其他开发者会遵守约定,不会随意访问或修改带下划线前缀的变量,以此来保护私有属性。

解决方案二:使用 property() 函数

答案2中也提到了使用 property() 函数来定义私有属性。property() 函数可以将一个方法包装成属性,这样我们就可以像访问普通属性一样访问这个方法。例如:

复制代码
class MyClass:
    def __init__(self, value):
        self._value = value

    @property
    def value(self):
        return self._value

    @value.setter
    def value(self, new_value):
        self._value = new_value

在上面的例子中,我们使用 property() 函数定义了一个私有属性 _value,并通过 value 属性来访问和修改这个私有属性的值。这样,我们就既可以保护私有属性不被随意访问,又可以像访问普通属性一样使用它。

代码例子

以下是使用单下划线作为私有属性标记的代码例子:

复制代码
class Parent:
    def __init__(self, value):
        self._value = value

class Child(Parent):
    def __init__(self, value):
        super().__init__(value)

    def access_private_value(self):
        return self._value

child = Child(10)
print(child.access_private_value())

输出:

复制代码
10

在上面的例子中,我们创建了一个父类 Parent,它有一个私有属性 _value。然后我们创建了一个子类 Child,它继承了 Parent 类。在 Child 类中,我们定义了一个方法 access_private_value(),它可以访问和修改父类的私有属性 _value

以下是使用 property() 函数定义私有属性的代码例子:

复制代码
class MyClass:
    def __init__(self, value):
        self._value = value

    @property
    def value(self):
        return self._value

    @value.setter
    def value(self, new_value):
        self._value = new_value

my_object = MyClass(10)
print(my_object.value)  # prints 10
my_object.value = 20
print(my_object.value)  # prints 20

输出:

复制代码
10
20

在上面的例子中,我们创建了一个类 MyClass,它有一个私有属性 _value。然后我们通过 property() 函数定义了一个属性 value,它可以访问和修改这个私有属性的值。

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