波仔
⌨️ 第五章 从设计到测试
📄 本篇摘要

封装＝把数据和操作装进类里，只对外公开必要的接口，内部细节藏起来。工具是访问修饰符：public（公开）、private（私有）、protected（家族可见）。Python 没有真正的私有——全靠下划线约定：约定即法律。

📝 关系

上一节：字段、方法与属性　|　下一节：多态与接口

一、封装的动机：藏起来才安全

把内部字段公开，等于把遥控器拆开让用户直接摸电路板——今天改个内部变量名，明天全世界的调用代码一起崩。封装的承诺是：外部只依赖公开接口，内部实现随时可换（5-17 的 property 是它的前哨）。

二、访问修饰符三档

修饰符 谁能访问 用途
public 任何人 对外接口
protected 本类＋子类 家族内部共享
private 仅本类 纯内部实现

C++／Java 是语言的硬规则：private 成员外面真访问不了，编译器当场拦。Python 走约定路线：

Python 的态度：我们是成年人——封装靠自觉与工具（linter 会揪出越界访问），不靠语言看守。

三、封装的正确姿势

不是【藏得越多越好】，而是接口设计：

  1. 先问哪些是接口：调用方真正需要什么操作？（账户需要 deposit/withdraw/balance，不需要 raw_amount）；
  2. 其余一律藏：字段私有＋property 暴露（5-17）；
  3. 不变的约定写进接口名：接口一旦公开就是承诺，改名成本极高——公开前多想一分钟。

四、动手 Demo：同一个账户类的三道门

class Account:
    def __init__(self, owner, balance):
        self.owner = owner            # 公开：谁都能看
        self._balance = balance       # 内部：下划线约定
        self.__pin = "1234"           # 改写名：语言层拦截

    @property
    def balance(self):
        return self._balance

    def withdraw(self, amount, pin):
        if pin != self.__pin:
            return "密码错误"
        if amount > self._balance:
            return "余额不足"
        self._balance -= amount
        return f"取出 {amount}，余 {self._balance}"

acct = Account("波仔", 100)
print(acct.owner, acct.balance)          # 走正门
print(acct.withdraw(30, "1234"))
print(acct.withdraw(9999, "1234"))       # 业务规则把关
try:
    print(acct.__pin)                     # 想摸电路板
except AttributeError as e:
    print("拦截:", type(e).__name__)
print(acct._balance)                      # 单下划线：约定不拦，但这是违规操作

沙箱实跑输出：

波仔 100
取出 30，余 70
余额不足
拦截: AttributeError
70

看到什么算成功：正门操作正常、业务规则生效；__pin 被语言拦截；_balance 摸得到但那是违规。

读结果：三种可见性三道门——公开接口（正门）、约定内部（员工通道）、改名拦截（保险柜）。注意 withdraw 里有两条业务规则：封装不只是藏字段，更是让规则只写在一个地方——没有封装的话，【检查密码、检查余额】得散落在每个调用处。

五、30 秒实验

打印 acct._Account__pin——拿到 "1234"。双下划线不是保险柜，是提醒牌：Python 相信你读过这条注释后知难而退。真要保密，数据加密／权限系统才是正解（数据库课 6-8 的密码哈希同理）。

六、常见误区

误区 真相
Python 的 __ 是真私有 名称改写（name mangling）可绕过（_类名__名）；本质是强约定
全部藏起来最安全 接口太少类没法用；封装是【设计接口】，不是【一味隐藏】
protected 在 Python 里存在 Python 只有约定（_）；protected 是 C++/Java 的语言级概念
自测三问（点击展开） 1. **三种下划线前缀各什么含义？** 答：无＝公开；`_`＝内部约定（不拦）；`__`＝名称改写（语言层报错但可绕）。 2. **封装除了藏字段还藏什么？** 答：业务规则——让规则集中一处（如 withdraw 内），不散落调用方。 3. **接口为什么公开前要慎之又慎？** 答：公开即承诺，后期改名的成本随调用方数量暴涨。

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