从父类（作为子类）调用违反封装的“私有”变量

Question

我正在尝试更多地了解 python 变量的范围。

到目前为止，我不想破坏或违反声明为私有变量的封装，即“self._variable”。

我想知道如果子类直接从其父类调用变量是否会破坏封装。例如：

class Parent:
    def __init__():
        self._randomVariable = ''
class Child(Parent):
    def__init__():
        super().__init__()
    def doSomething():
        self._randomVariable = 'Test'

Chid.doSomething() 是否在技术上打破了直接在其方法中调用 self._randomVariable 的封装，即使它是子类？

我找不到任何关于封装的 Python 特定内容，而是基于 Java 的内容。 Java和Python的思路是一样的吗？

Answer 1

在 Python 中，封装并不像在大多数其他语言（Java、C++ 等）中那样重要，您真的不必太担心它。在 Python 社区中，我们有这样一个原则，即“我们都是成年人在这里都同意”。

这意味着，如果你去弄乱别人的代码，这是你的责任，但也不要阻止其他人弄乱你的代码，如果他们真的知道他们在做什么。出于这个原因，Python 中并没有真正的 private 和 protected，您不必像在 Java 中那样担心它们。

但现在已经很清楚了，下划线仍然存在某种隐私。那么，它们通常是用来做什么的呢？

单下划线前缀变量（例如self._var）

这些用于私有和受保护的变量。用下划线前缀你的变量（主要）是一个约定，它只是告诉读者“这个变量由这个类在内部使用，不应该从外部访问”。好吧，如果您的子类需要它，他们可能仍然会使用它。如果你在课堂之外需要它，你仍然可以使用它。但这是你的责任，确保你没有破坏任何东西。

还有一些其他的小影响，比如from module import *没有导入下划线前缀的变量，但是隐私的约定是重点。

双下划线前缀变量（例如self.__var）

也称为“dunder”（双下）变量，这些变量用于名称修改。这个想法是，如果您有一个公共变量名，并且您担心子类可能对其内部内容使用相同的变量名，您可以使用双下划线前缀来防止您的变量被意外覆盖。这样你的self.__var 变成self._BaseClassName__var，你的子类的self.__var 变成self._SubClassName__var。现在它们不会重叠了。

虽然该效果可用于模拟其他语言的private，但我建议您不要这样做。再说一次，我们在这里都是同意的成年人，只需用一个下划线标记你的变量“私有”，除非我真的知道我在做什么，否则我不会碰它。

Answer 2

首先，让我稍微修改一下你的程序来解决一些问题：

class Parent:
    def __init__(self):
        self.__randomVariable = 'Test1'
class Child(Parent):
    def __init__(self):
        super().__init__()
    def doSomething(self):
        self.__randomVariable = 'Test2'

我在方法中添加了self 作为第一个参数，因为在定义方法时需要这样做。

为了示例，我将父类中的赋值更改为 'Test1' 而不是 ''。

我还使用带有双下划线的__randomVariable，因为您的问题是关于私有变量，而私有变量需要两个下划线。在 Python 中，私有变量并不是真正私有的，而是使用“名称修改”机制将它们转换为名为 _Parent.__randomVariable 或 _Child.__randomVariable 的变量，具体取决于声明它们的类。

关于范围。如果您引用self.__randomVariable，它只会引用该类中定义的名为__randomVariable 的私有变量。实际上，在您的情况下，会有两个不同的此类私有变量。将在超类中定义一个，由于“名称修改”机制，它实际上存储为_Parent.__randomVariable。在子类中定义了一个，它被存储为_Child.__randomVariable。因此，在您的示例中，您的子类实际上并未从其父类访问变量；相反，它为子类的实例定义了一个新的私有变量。

这里有一些示例代码来说明如果您使用上述定义会发生什么：

c = Child()
print(c._Parent__randomVariable)
# prints Test1, i.e. the value assigned in the parent class
c.doSomething()
# calling doSomething will execute the assignment in the subclass
print(c._Parent__randomVariable)
# still prints Test1, i.e. the private variable in the parent class
# did not get reassigned in the method doSomething
print(c._Child__randomVariable)
# This one prints Test2, so in fact what happened is that a new
# private attribute was created in the subclass.

因此，在这段代码中没有“违反封装”，因为它在父类和子类中创建了不同的私有实例变量。话虽如此，私有实例变量并不是真正的“封装”，因为当您知道名称修改机制时，您始终可以访问它们（即使您不应该这样做）。这就是我在上面的代码示例中所做的：我通过分别编写c._Parent__randomVariablec._Child__randomVariable访问了父类和子类的私有变量__randomVariable。它只是 Python 用来模拟私有变量的一种实现技巧。