相关知识点

Python中的内置装饰器之property

实例属性

实例属性和类属性的区别在于实例属性定义在类的__init__()魔法方法中，而类属性定义在类下：

class C:
b = 1
# 类属性
def __init__(self):
self.x = None
# 实例属性

对于类属性这里不做说明，主要描述实例属性，

实例属性生效的方式要先知道的一点是Python中实例化一个类，类的魔法方法__init__()会被自动调用，

所以对于类对象C来说，是不存在实例属性的，在C类对象被实例化的时候，实例属性x才会被创建：

class C:
b = 1
def __init__(self):
self.x = None
print(C.b)
print(C.x)

上述代码中行7print会被执行，因为C.b是类属性，类属性可以被使用，

但是行7的print会报错AttributeError: type object ‘C’ has no attribute ‘x’ ，就是因为C类对象没有x属性，因为__init__()只有在类对象被实例化的时候，才会被执行，

当C类对象被实例化，访问实例对象的x，就不会报错，这就是实例属性（只有实例才能访问）：

class C:
b = 1
def __init__(self):
self.x = None
a = C()
# 实例化C
print(a.x)
# 访问a实例的x

私有属性

有些时候我们定义一个类，并且构造了实例属性，并且在内部方法中使用了这个属性，通常不希望这个属性会被外部（类方法外）更改，否则就会出现一些不可预料的问题，例如：

class C:
def __init__(self):
self.doc = '这个例子是我在2020_06_11写的'
def printf(self):
print(f'{self.doc}')
a = C()
# 把C实例化，命名为a
a.doc = '我想给a实例增加一个doc属性'
# 本来的想法是给a实例增加一个doc属性，但是却不知道C实例在内部也定义了doc实例属性，并且在类方法中需要用到这个属性
a.printf()

这段代码的输出：我想给a实例增加一个doc属性

上述的例子中只是改了一个doc，在实际编码过程中，这个属性很可能是一个关键数据，类方法强依赖于这个属性，如果未经校验就让外部直接对这个属性进行修改，就会造成不可预估的后果，很可能需要花很长时间来定位问题。

综上所述在一些场景下，我们需要把类属性定义为私有属性，这样我们在外部就无法对实例的私有属性做修改，而在类内部，却依然可以对私有属性做修改和处理，

下面我们举一个数字类的加法例子：

class Num:
def __init__(self):
self.__x = 1
self.__y = 2
def printf(self):
print(f'{self.__x}加{self.__y}的和是：{self.__x+self.__y}')
a = Num()
# 把C实例化，命名为a
a.printf()

这段代码输出是：1加2的和是：3

这个例子中我们就把实例属性x和y前面加上了双下划线__，告诉Python解释器这个是私有属性，不能被更改，

这个时候如果我们企图在类的外部修改私有属性，实际上实例方法printf中调用的实例对象__x,__y就不会受到影响：

class Num:
def __init__(self):
self.__x = 1
self.__y = 2
def printf(self):
print(f'{self.__x}加{self.__y}的和是：{self.__x+self.__y}')
a = Num()
# 把C实例化，命名为a
a.__x = 5
a.__y = 5
a.printf()

这里的返回仍然是：1加2的和是：3

因为我们把x和y定义成了私有属性，就这么简单

总结

Python中实例实例属性在类被实例化的时候才会被创建；

以双下划线__开头的实例属性被称为私有属性，私有属性不会被类外部修改。

拓展知识

实际上在Python中并没有绝对的私有和共有属性，

我们使用双下划线的方式来定义一个私有实例属性，也仅仅是提醒上层：这是一个私有变量，请不要擅自修改，否则可能出现不可预知的错误！

所以为什么我们可以通过这种方式来限制上层让上层的修改无效呢？

我们可以用实例对象的魔法方法__dir__()来查看这个实例拥有的属性：

class Num:
def __init__(self):
self.__num = 1
a = Num()
# 把C实例化，命名为a
print(a.__dir__())

输出：

['_Num__num', '__module__', '__init__', '__dict__', '__weakref__', '__doc__', '__repr__', '__hash__', '__str__', '__getattribute__', '__setattr__', '__delattr__', '__lt__', '__le__', '__eq__', '__ne__', '__gt__', '__ge__', '__new__', '__reduce_ex__', '__reduce__', '__subclasshook__', '__init_subclass__', '__format__', '__sizeof__', '__dir__', '__class__']

其他的可以不看，a实例下会有一个’Num__num’ 属性，这个属性就是我们在初始化函数__init_()中定义的__num，

到这里就已经很清楚了，Python解释器，把双下划线开头的__num认为是私有属性，把私有属性重命名成了 _类名 + 私有属性名，

所以我们在上层可以对实例对象的__num重新赋值，但是并不会影响类内部使用的self.__num，这只是因为调用的self.__num和重新定义的a.__name并不是同一个属性，

我们可以通过这种方式来验证我们的想法：

class Num:
def __init__(self):
self.__num = 1
def printf(self):
print(self.__num)
a = Num()
# 把C实例化，命名为a
print('下面调用类方法printf，输出类中的__name')
a.printf()
print('接下来在外部修改__name的值，再输出看看外部调用的__name的值')
a.__num = 3
print(a.__num)
print('再看看我们这个实例的属性和方法')
print(a.__dir__())

这里的输出：

下面调用类方法printf，输出类中的__name
1
接下来在外部修改__name的值，再输出看看外部调用的__name的值
3
再看看我们这个实例的属性和方法
['_Num__num', '__num', '__module__', '__init__', 'printf', '__dict__', '__weakref__', '__doc__', '__repr__', '__hash__', '__str__', '__getattribute__', '__setattr__', '__delattr__', '__lt__', '__le__', '__eq__', '__ne__', '__gt__', '__ge__', '__new__', '__reduce_ex__', '__reduce__', '__subclasshook__', '__init_subclass__', '__format__', '__sizeof__', '__dir__', '__class__']

现在实锤了，类中的self.__name实际上是_Num__num，我们外部定义的a.__name实际上就是__name

所以如果我们就是想要修改私有属性，我们就可以这样做：

class Num:
def __init__(self):
self.__num = 1
def printf(self):
print(self.__num)
a = Num()
# 把C实例化，命名为a
print('下面调用类方法printf，输出类中的__name')
a.printf()
print('接下来在外部修改_Num__num的值')
a._Num__num = 3
print('下面直接在外部访问私有属性')
print(a._Num__num)
print('下面调用类方法printf，输出类中的__name')
a.printf()

输出：

下面调用类方法printf，输出类中的__name
1
接下来在外部修改_Num__num的值
下面直接在外部访问私有属性
3
下面调用类方法printf，输出类中的__name
3

最后

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