【Python入门】14.面向对象编程之 访问限制与绑定限制__slots__

笔记更新于2019年11月27日，
摘要：访问限制；private变量的定义；绑定属性与方法；__slots__的使用

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写在前面：为了更好的学习python，博主记录下自己的学习路程。本学习笔记基于廖雪峰的Python教程，如有侵权，请告知删除。欢迎与博主一起学习Pythonヽ(￣▽￣)ﾉ

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文章目录

面向对象编程
访问限制
绑定限制 __slots__
• 绑定属性与方法
• __slots__

面向对象编程

访问限制

我们把数据封装到class内部，从而把数据和执行逻辑隐蔽起来。但从class来看，我们依然能够从外部直接访问或修改内部的属性数据。

要让内部的属性数据不被外部访问，可以在属性名字前加双下划线__。在Python中，实例的变量名如果以__开头，就变成了一个私有变量（private），只有内部可以访问，外部不能访问。

class A(object):
    
    def __init__(self, name):
        self.name = name                        #设置公开属性name

class B(object):
    
    def __init__(self, name):                   #设置私有属性name
        self.__name = name         

a = A('a')
b = B('b')

从外部访问a和b的name属性：

>>>a.name
a
>>>b.__name
AttributeError: 'B' object has no attribute '__name'             #显示b不存在__name属性

如果又想要外部代码允许访问和修改内部信息，那么可以添加get_name和set_name这样的方法

class B(object):
    
    def __init__(self, name):
        self.__name = name
    
    def get_name(self):                                 #添加一个返回实例__name属性的方法
        return self.__name

    def set_name(self, name):                           #添加一个修改实例__name属性的方法
        self.__name = name

b = B('b')

>>>b.get_name()
b
>>>b.set_name('abc')
>>>b.get_name()
abc

用这种方法还有一个好处就是可以限制用户传入无效的数据

class B(object):
    
    def set_score(self,score):
        if 0 <= score <= 10:
            self.__score = score
        else:
            raise ValueError('bad score')

需要注意的是，在Python中，__xxx__这样的变量是特殊变量，可以从外部访问，不是private变量。

有时候会有以一个下划线开头命名的变量_xxx，这种变量可以从外部访问，但按约定俗成的习惯而言，这种变量被当成private变量，最好不要访问。

事实上，__xxx这种命名格式的变量也是可以访问的。不能直接访问的原因是python解释器把在class内部定义得__xxx变量自动改为_class名__name，我们依然可以通过后者来访问。

>>>b._B__name
abc

当然最好不要这样做。而且不同版本的python解释器会改成不一样的格式。

还要注意的是，不要在外部赋值给__name，看似可以成功，实际上，赋值的属性不是class内部定义的属性。如：

>>>b.__name = 'wow'
>>>b.__name
wow
>>>b.get_name()
abc

绑定限制 __slots__

• 绑定属性与方法

在定义一个class，创建对应的实例之后，我们就可以给实例绑定属性。

class Stu(object):
     pass

s = Stu()
s.name = 'Ming'

此外，还能给实例绑定方法，需要添加一个MethodType模块。

def set_score(self,score):                               #先定义一个函数作为方法
    self.score = score

from types import MethodType                             #加入MethodType模块
s.set_score = MethodType(set_score, s)                   #给实例a绑定set_score方法

调用这个绑定的方法

>>>s.set_score(90)                                       #调用上面绑定的方法
>>>s.score                                               #访问a的score属性
90

但是该绑定的方法只对实例s有效，对Stu类的其他实例无效。

>>>t = Stu()
>>>t.set_score(99)
AttributeError: 'Stu' object has no attribute 'set_score' 

若想对Stu类的所有实例对象有效，给Stu绑定方法就可以了。

>>>Stu.set_score = set_score                             #把set_score方法绑定到Stu
>>>s.set_score(90)
>>>s.score  
90
>>>>t.set_score(99)
>>>t.score
99

• __slots__

如果要限制实例的属性，只允许添加规定的属性，那么可以在class内部定义一个__slots__变量，__slots__的值就是只允许添加的属性。

class Stu(object):
    __slots__ = ('name', 'score')                       #用tuple定义允许绑定的属性名称

效果如下：

>>> s = Stu()                                           #创建新的实例
>>> s.name = 'Ming'                                     #成功绑定name属性
>>> s.score = 90                                        #成功绑定score属性
>>> s.gender = 'male'                                   #绑定gender属性失败
AttributeError: 'Stu' object has no attribute 'gender' 

需要注意的是，__slots__定义的属性仅对当前类实例有效，对继承的子类是无效的，如：

>>>class A(Stu):
...    pass
>>>t = A()
>>>t.gender = 'female'                                  #成功绑定gender属性
>>>t.gender
female

如果想要对子类也有效，那么子类的定义也要添加__slots__变量，这是子类的允许添加的属性包括子类的__slots__和父类的__slots__

>>>class A(Stu):
...    __slots__ = ('gender')
>>>t = A()
>>>t.name = 'Hong'                                      #成功绑定name属性
>>>t.score = 98                                         #成功绑定score属性
>>>t.gender = 'female'                                  #成功绑定gender属性
>>>t.age = 18                                           #age属性绑定失败
AttributeError: 'Stu' object has no attribute 'age' 

如果子类有__slots__，而父类没有__slots__，则子类的实例并不会受__slots__的影响

class Stu1(object):
    pass

class A(Stu1):
    __slots__ = ('gender')

t = A()
t.name = 'Hong'                                        #成功绑定name属性
t.score = 98                                           #成功绑定score属性
t.gender = 'female'                                    #成功绑定gender属性

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以上就是本节的全部内容，感谢你的阅读。

下一节内容：15.介绍各种特殊方法的使用，定制类。

有任何问题与想法，欢迎评论与吐槽。

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