Python类中有“私有”变量吗？

Question

我之前是学Java的，现在在看布鲁斯·埃克尔的《Python 3模式、食谱和习惯用法》。

在阅读关于类的内容时，书里提到在Python中不需要声明实例变量。你只需要在构造函数里使用它们，哗啦一下，它们就存在了。

举个例子：

class Simple:
    def __init__(self, s):
        print("inside the simple constructor")
        self.s = s

    def show(self):
        print(self.s)

    def showMsg(self, msg):
        print(msg + ':', self.show())

如果这是真的，那么任何Simple类的对象都可以在类外部直接改变变量s的值。

比如说：

if __name__ == "__main__":
    x = Simple("constructor argument")
    x.s = "test15" # this changes the value
    x.show()
    x.showMsg("A message")

在Java中，我们学过公共/私有/受保护变量。这些关键词是有道理的，因为有时候你希望类里的变量是外部无法访问的。

那么在Python中为什么不需要这样做呢？

Answer 1

正如上面很多评论提到的，我们不要忘记访问修饰符的主要目的：帮助代码的使用者理解哪些部分是可以改变的，哪些部分是不应该改变的。当你看到一个私有字段时，就不要去动它。所以，这些修饰符大多数情况下只是语法上的一种装饰，Python中可以通过使用_和__来轻松实现。

Answer 2

在Python中，私有变量其实算是一种小技巧：解释器会故意给这个变量改个名字。

class A:
    def __init__(self):
        self.__var = 123
    def printVar(self):
        print self.__var

现在，如果你试图在类的定义外部访问 __var，那就会失败：

>>> x = A()
>>> x.__var # this will return error: "A has no attribute __var"

>>> x.printVar() # this gives back 123

不过，你可以很简单地绕过这个限制：

>>> x.__dict__ # this will show everything that is contained in object x
               # which in this case is something like {'_A__var' : 123}

>>> x._A__var = 456 # you now know the masked name of private variables
>>> x.printVar() # this gives back 456

你可能知道，在面向对象编程中，方法是这样调用的：x.printVar() => A.printVar(x)。如果 A.printVar() 能访问到 x 中的某个字段，那么这个字段也可以在 A.printVar() 外部被访问……毕竟，函数是为了重复使用而创建的，里面的语句并没有什么特别的权限。

Answer 3

这和文化有关。在Python中，你不会去修改其他类的实例变量或类变量。而在Java中，如果你真的想这么做，什么也阻止不了你——毕竟，你可以直接修改类的源代码来达到同样的效果。Python则不假装有这种安全性，它鼓励程序员要负责任。实际上，这种做法效果很好。

如果你出于某种原因想模拟私有变量，可以使用__前缀，具体可以参考PEP 8。Python会对像__foo这样的变量名进行处理，使得它们在包含它们的命名空间外不容易被看到（不过如果你真的想要，还是可以找到方法绕过这个限制，就像在Java中一样）。

同样的约定是，_前缀表示_variable应该仅在类（或模块）内部使用，即使技术上并没有阻止你从其他地方访问它。你不应该随便修改其他类的变量，比如__foo或_bar。