Python 中以下划线开头的方法
在 Python 中，以下划线（_）作为前缀的变量和方法通常具有特殊的意义。这种命名约定是 Python 编程界中的一种约定，用于表示某些属性或方法是“受保护的”或者是“私有的”。本篇文章将通过介绍以下划线开头的方法，帮助你更深刻地理解这一特性，并通过示例进行解释。
一、命名约定的背景
在 Python 中，命名约定用于帮助开发者理解代码中各个部分的意图。虽然 Python 没有强制的访问控制，而是采用“愿意遵守协议”的原则，但是以下划线开始的命名约定仍然对代码的可读性和可维护性有着重要的影响。
以下是常见的命名约定：
- 单下划线开头（如
_method）：表示该属性或方法是“受保护的”，不应被外部直接访问，主要用在类的内部实现。 - 双下划线开头（如
__method）：触发名称修饰机制，目的是避免子类意外覆盖父类的方法。它的实际用法更复杂，主要是防止命名冲突。
二、单下划线开头的方法
单下划线是一种表示受保护属性或方法及其不应该被外部代码访问的标记。
代码示例
class SampleClass:
def __init__(self):
self._protected_variable = 42
def _protected_method(self):
return f"This is a protected method. Value: {self._protected_variable}"
在上面的示例中，我们定义了一个类 SampleClass，其中包含一个受保护的变量 _protected_variable 和一个受保护的方法 _protected_method。虽然它们是受保护的，但在类的外部仍然可以访问。此外，良好的编程实践是避免在类外部直接访问这些内容。
使用示例
sample = SampleClass()
print(sample._protected_variable) # 能够访问但不推荐
print(sample._protected_method()) # 能够访问但不推荐
三、双下划线开头的方法
双下划线开头的属性和方法使用名称重整（name mangling），用以避免在子类中意外覆盖父类方法。这种做法帮助防止名称冲突。
代码示例
class BaseClass:
def __init__(self):
self.__private_variable = "I'm private!"
def __private_method(self):
return "This is a private method."
class DerivedClass(BaseClass):
def __init__(self):
super().__init__()
def access_private(self):
try:
return self.__private_variable
except AttributeError as e:
return str(e)
def call_base_private_method(self):
try:
return self.__private_method()
except AttributeError as e:
return str(e)
在这个示例中，BaseClass 中的 __private_variable 和 __private_method 不能被 DerivedClass 直接访问，因为它们在内部会被重命名为 _BaseClass__private_variable 和 _BaseClass__private_method。
使用示例
derived = DerivedClass()
print(derived.access_private()) # 引发AttributeError
print(derived.call_base_private_method()) # 引发AttributeError
四、类图示例
为了更直观地理解类之间的关系，可以使用如下的类图表示方法：
classDiagram
class BaseClass {
-String __private_variable
-String __private_method()
}
class DerivedClass {
+String access_private()
+String call_base_private_method()
}
BaseClass <|-- DerivedClass
类图中，BaseClass 包含了两个私有的成员，而 DerivedClass 继承自 BaseClass，展示了继承关系和访问控制的特性。
五、使用建议
- 遵循约定：虽然 Python 不强制访问控制，但是遵循命名约定可以提高代码可读性，帮助其他开发者理解代码意图。
- 不要滥用：虽然可以在类外部访问以单下划线开头的方法和变量，最好还是尊重这些约定，避免直接访问。
- 对于双下划线，慎用：双下划线用于避免命名冲突，然而这也增加了复杂性，通常推荐只在实际需要的时候使用。
结论
理解 Python 中以单下划线和双下划线开头的方法，对于写出高质量的代码至关重要。掌握这些约定能够帮助开发者更好地设计类的接口以及保护内部实现。希望通过本文的示例，读者能够更深入地理解 Python 的命名约定，为编写清晰、可维护的代码奠定基础。对于初学者而言，这些概念虽然起初可能难以掌握，但随着实践的增加，你会发现它们的价值与必要性。
