python：不可变的私有类变量？

Question

有没有办法把这个Java代码转换成Python？

class Foo
{
    final static private List<Thingy> thingies = 
       ImmutableList.of(thing1, thing2, thing3);
}

例如，thingies是属于Foo类而不是其实例的Thingy对象的不可变私有列表。

我知道如何从这个问题Static class variables in Python定义静态类变量，但我不知道如何使它们不可变和私有。

Answer 1

通过使用属性可以使它不可写（与不可变有细微的不同），但是没有办法使它私有化——这违背了Python的哲学。

class Foo(object):    # don't need 'object' in Python 3
    @property
    def thingies(self):
        return 'thing1', 'thing2', 'thing3'

f = Foo()
print f.thingies
#('thing1', 'thing2', 'thing3')
f.thingies = 9
#Traceback (most recent call last):
#  File "test.py", line 8, in <module>
#    f.thingies = 9
#AttributeError: can't set attribute

它是否是不可变的取决于您返回的内容；如果您返回一个可变的对象，您可能能够对和进行变异，使这些更改显示在实例/类中。

class FooMutable(object):
    _thingies = [1, 2, 3]
    @property
    def thingies(self):
        return self._thingies

foo = FooMutable()
foo.thingies.append(4)
print foo.thingies
# [1, 2, 3, 4]

这将允许您对thingies进行变异，并且由于返回的对象与实例/类中保留的对象相同，因此更改将反映在后续访问中。

比较一下：

class FooMutable(object):
    @property
    def thingies(self):
        return [1, 2, 3]

foo = FooMutable()
foo.thingies.append(4)
print foo.thingies
# [1, 2, 3]

因为每次都会返回一个全新的列表，所以对它的更改不会反映在后续的访问中。

Answer 2

在Python中，惯例是在属性名上使用_前缀表示protected，使用__前缀表示private。这不是由语言强制的；程序员应该知道不要编写依赖于非公共数据的代码。

如果您真的想强制执行不变性，那么可以使用元类^[docs]（类的类）。只要修改__setattr__和__delattr__以在有人试图修改它时引发异常，并将其设为tuple（不可变列表）^[docs。

class FooMeta(type):
    """A type whose .thingies attribute can't be modified."""

    def __setattr__(cls, name, value):
        if name == "thingies":
            raise AttributeError("Cannot modify .thingies")
        else:
            return type.__setattr__(cls, name, value)

    def __delattr__(cls, name):
        if name == "thingies":
            raise AttributeError("Cannot delete .thingies")
        else:
            return type.__delattr__(cls, name)

thing1, thing2, thing3 = range(3)

class Foo(object):
    __metaclass__ = FooMeta
    thingies = (thing1, thing2, thing3)
    other = [1, 2, 3]

示例

print Foo.thingies # prints "(0, 1, 2)"
Foo.thingies = (1, 2) # raises an AttributeError
del Foo.thingies # raise an AttributeError

Foo.other = Foo.other + [4] # no exception
print Foo.other # prints "[1, 2, 3, 4]"

从技术上讲，仍然可以通过类的内部.__dict__属性来修改这些属性，但这应该足以阻止大多数用户，很难完全保护Python对象。

Answer 3

你不能在Python中做这两件事，至少在Java中不能。

按照惯例，以下划线为前缀的名称被视为私有名称，不应在实现外部访问，但Python中的任何内容都不强制执行此约定。这被认为是一个警告，说明您正在处理一个实现细节，在未来的代码版本中可能会在没有警告的情况下发生更改。