Python面向对象编程：类的封装与slots机制详解

Hazel

发布时间：2026-10-15 | 4人浏览过

原创

本文深入解析Python中的封装机制，涵盖通过双下划线实现伪私有变量、利用__slots__限制实例属性以优化内存，以及使用@property装饰器管理属性读写。通过Wife02、Wife03及Person与Car类的代码示例，展示如何限制数据范围、访问私有成员及分而治之的设计思想。


# 封装
# Python并没有真正的私有化支持，但可用下划线得到伪私有 访问私有变量:实例._类名__变量名 访问私有方法:实例._类名__方法名()
class Wife02():
    def __init__(self,name,age,sex):  # 负责对象的初始化
        self.set_name(name)
        self.set_age(age)
        self.set_sex(sex)
   def set_name(self,value):
        if isinstance(value,str):  # 数据类型是否是字符串
            if '\u4e00' <= value <= '\u9fff':  # 是否是正文
                self.__name = value
            else:
                raise ValueError("不是中国人")  # 抛出异常
        else:
            raise ValueError("数据类型错误")
   def set_age(self,value):
        if 18 <= value <= 100:
            self.__age = value  # 私有化实例变量：在变量名称前，加入双下划线。
        else:
            raise ValueError("年龄不符，请重新创建对象")
   def set_sex(self,value):
        if value == "女":
            self.__sex = value
        else:
            raise ValueError("性别错误")
   def get_name(self):
        return self.__name  # 返回私有变量的值
   def get_age(self):
        return self.__age
   def get_sex(self):
        return self.__sex

# w01 = Wife02("zs",20,"女")  # ValueError: 不是中国人
# w02 = Wife02("张三",8,"女")  # ValueError: 年龄不符，请重新创建对象
# w03 = Wife02("张三",8,"男")  # ValueError: 年龄不符，请重新创建对象
w04 = Wife02("张三",20,"女")
print(w04._Wife02__age)  # 访问私有变量
print(w04.get_age())  # 访问私有变量
print(w04.__dict__)  # {'_Wife02__name': '张三', '_Wife02__age': 20, '_Wife02__sex': '女'}
w04.set_age(30)  # 修改私有变量的值
print(w04.__dict__)  # {'_Wife02__name': '张三', '_Wife02__age': 30, '_Wife02__sex': '女'}
w04.sex = "男"  # 增加非私有化属性
print(w04.__dict__)  # {'_Wife02__name': '张三', '_Wife02__age': 30, '_Wife02__sex': '女', 'sex': '男'}


class Wife03():
    # 类的设计者，限制该类对象只能有如下的实例变量
    __slots__ = ("__age","sex")  # 该类只有这两个属性
    def __init__(self,age,sex = ""):
        self.age = age  # 属性
        self.sex = sex  # 实例变量
   @property  # 负责age属性的读取操作 装饰器
    def age(self):
        return self.__age
   @age.setter  # 负责age属性的写入操作
    def age(self,value):
        if 18 <= value <= 100:
            self.__age = value  # 私有化实例变量：在变量名称前，加入双下划线。
        else:
            raise ValueError("年龄不符，请重新创建对象")

w05 = Wife03(30)  # 调用的@age.setter下函数
print(w05.age)  # 调用的@property下函数
w05 = Wife03(20)  # 调用的@age.setter下函数
print(w05.age)  # 调用的@property下函数
# print(w05.__dict__)  # 报错 当定义了__slots__属性之后，Python对象将不再拥有__dict__属性和__weakref__属性
print(w05.__slots__)  # ('__age', 'sex')
print(w05._Wife03__age)
print(dir(w05))  # 属性列表['_Wife03__age', '__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__slots__', '__str__', '__subclasshook__', 'age', 'sex']


# 核心思想：分而治之   封装变化
class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    @property
    def name(self):
        return self.__name
    @name.setter
    def name(self, value):
        self.__name = value
    def go_home(self, car):
        print(self.name, end="")
        car.run("家")
class Car:
    def run(self, pos):
        print("移动到" + pos)
zs = Person("张三")
car = Car()
zs.go_home(car)