Python封装底层实现原理详解

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。

前面章节中，我们定义了一个 CLanguage 类，定义如下：

class CLanguage :
    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 setadd(self, add):
        if add.startswith("http://"):
            self.__add = add
        else:
            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)

注意，在这个类中，有一个 __display() 方法，由于其是私有方法，且该类没有提供任何调用该方法的“接口”，因此在目前看来，此方法根本无法在类外部调用。也就是说，如下调用 __display() 方法是不可行的：

clang = CLanguage()
#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 <module>
    clang.__display()
AttributeError: 'CLanguage' object has no attribute '__display'

那么，是不是类似 display() 这种的私有方法，真的没有方法调用吗？如果你深入了解 Python 封装机制的底层实现原理，就可以调用它。

事实上，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。

就以 CLanguage 类中的 __display() 为例，Python 在底层将其方法名偷偷改成了“_CLanguage__display()”。例如，在 CLanguage 类的基础上，执行如下代码：

clang = CLanguage()
#调用name的setname()方法
clang.name = "游民部落"
#调用add的setadd()方法
clang.add = "http://www.gamecolg.com"
#直接调用隐藏的display()方法
clang._CLanguage__display()

输出结果为：

游民部落 http://www.gamecolg.com

不仅如此，那些原本我们认为是私有的类属性（例如 __name 和 __add），其底层的名称也改成了“_类名__属性名”的这种格式。例如：

clang = CLanguage()
clang.name = "游民部落"
clang.add = "http://www.gamecolg.com"
#直接调用 name 和 add 私有属性
print(clang._CLanguage__name,clang._CLanguage__add)

运行结果为：

游民部落 http://www.gamecolg.com

甚至于，我们还可以通过这种方式修改 clang 对象的私有属性，例如：

clang._CLanguage__name = "Python教程"
clang._CLanguage__add = "http://www.gamecolg.com/python"
print(clang._CLanguage__name,clang._CLanguage__add)

输出结果为：

Python教程 http://www.gamecolg.com/python

总结

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。