Python類與方法的私有化

1. 創建自己的類

學習面向對象的第一步，就是創建一個類。因為類是面向對象的基石。Python類和其他編程語言（Java、C#等）的類差不多，也需要使用class關鍵字。下面通過一個實際的例子來看一下Python類是如何創建的。

本例會創建一個類，以及利用這個類創建兩個對象，并調用其中的方法。

程序運行結果如下圖所示。

從上面的代碼我們可以了解到Python類的如下知識點。

Python類使用class關鍵字定義，類名直接跟在class關鍵字的后面。

類也是一個代碼塊，所以類名后面要跟著一個冒號（:）。

類中的方法其實就是函數，定義的方法也完全一樣，只是由于函數定義在類的內部，所以為了區分，將定義在類內部的函數稱為方法。

我們可以看到，每一個方法的第1個參數都是self，其實這是必須的。這個參數名不一定叫self（可以叫abc或任何其他名字），但任意一個方法必須至少指定一個self參數，如果方法中包含多個參數，第1個參數將作為self參數使用。在調用方法時，這個參數的值不需要自己傳遞，系統會將方法所屬的對象傳入這個參數。在方法內部可以利用這個參數調用對象本身的資源，如屬性、方法等。

通過self參數添加的name變量是Person類的屬性，可以在外部訪問。本例設置了person2對象的name屬性的值，與調用person2.setName方法的效果完全相同。

使用類創建對象的方式與調用函數的方式相同。在Python語言中，不需要像Java一樣使用new關鍵字創建對象，只需要用類名加上構造方法（在后面的章節會詳細介紹）參數值即可。

調用對象的方法有兩種方式，一種是直接通過對象變量調用方法，另一種是通過類調用方法，并且將相應的對象傳入方法的第1個參數。在本例中使用了Person.greet(person2)的方式調用了person2對象中的greet方法。

如果使用集成開發環境，如PyDev、PyCharm，那么代碼編輯器也會對面向對象有很好的支持，例如，當在對象變量后輸入一個點（.）后，IDE會為我們列出該對象中所有可以調用的資源，包括方法和屬性，如下圖所示。

2.方法和私有化

Python類默認情況下，所有的方法都可以被外部訪問。不過像很多其他編程語言，如Java、C#等，都提供了private關鍵字將方法私有化，也就是說只有類的內部方法才能訪問私有化的方法，通過正常的方式是無法訪問對象的私有化方法的（除非使用反射技術，這就另當別論了）。不過在Python類中并沒有提供private或類似的關鍵字將方法私有化，但可以曲線救國。

在Python類的方法名前面加雙下劃線（__）可以讓該方法在外部不可訪問。

如果執行上面的代碼，會拋出如下圖所示的異常信息，原因是調用了私有化方法method2。

其實“method2”方法也不是絕對不可訪問。Python編譯器在編譯Python源代碼時并沒有將“method2”方法真正私有化，而是一旦遇到方法名以雙下劃線（__）開頭的方法，就會將方法名改成“ClassNamemethodName”的形式。其中ClassName表示該方法所在的類名，“methodName”表示方法名。ClassName前面要加上但單下劃線（）前綴。

對于上面的代碼，Python編譯器會將“method2”方法更名為“_Personmethod2”，所以在類的外部調用“method2”方法會拋出異常。拋出異常的原因并不是“method2”方法被私有化了，而是Python編譯器把“method2”的名稱改為“_Personmethod2”了。當我們了解了這些背后的原理，就可以通過調用“_Personmethod2”方法來執行“method2”方法。

本例會創建一個MyClass類，并定義兩個公共的方法（getName和setName）和一個私有的方法（outName）。然后創建了MyClass類的實例，并調用了這些方法。為了證明Python編譯器在編譯MyClass類時做了手腳，本例還使用了inspect模塊中的getmembers函數獲取MyClass類中所有的成員方法，并輸出方法名。很顯然，“outName”被改成了“_MyClass__outName”。

程序運行結果如下圖所示。

從getmembers函數列出的MyClass類方法的名字可以看出，“_MyClassoutName”被綁定到了“outName”方法上，我們可以將“_MyClassoutName”看做是“outName”的一個別名，一旦為某個方法起了別名，那么原來的名字在類外部就不可用了。MyClass類中的getName方法和setName方法的別名和原始方法名相同，所以在外部可以直接調用getName和setName方法。