Инкапсуляция

Поділитись

По умолчанию атрибуты в классах являются общедоступными, а это значит, что из любого места программы мы можем получить атрибут объекта и изменить его. Например:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13		class Person:
def __init__(self, name):
self.name = name  
 
# устанавливаем имя
self.age = 1        # устанавливаем возраст 
def display_info(self):
print("Имя:", self.name, "\tВозраст:", self.age)
  tom = Person("Tom")
tom.name = "Человек-паук"       # изменяем атрибут
nametom.age = -129                  # изменяем атрибут
agetom.display_info()           
   # Имя: Человек-паук     Возраст: -129

Но в данном случае мы можем, к примеру, присвоить возрасту или имени человека некорректное значение, например, указать отрицательный возраст. Подобное поведение нежелательно, поэтому встает вопрос о контроле за доступом к атрибутам объекта.

С данной проблемой тесно связано понятие инкапсуляции. Инкапсуляция является фундаментальной концепцией объектно-ориентированного программирования. Она предотвращает прямой доступ к атрибутам объект из вызывающего кода.

Касательно инкапсуляции непосредственно в языке программирования Python скрыть атрибуты класса можно сделав их приватными или закрытыми и ограничив доступ к ним через специальные методы, которые еще называются свойствами.

Изменим выше определенный класс, определив в нем свойства:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26		class Person:
def __init__(self, name):

self.__name = name      # устанавливаем имя

self.__age = 1          # устанавливаем возраст 
def set_age(self, age):
if age in range(1, 100):
self.__age = ageelse:
print("Недопустимый возраст") 

def get_age(self):
return self.__age 

def get_name(self):
return self.__name def display_info(self):

print("Имя:", self.__name, "\tВозраст:", self.__age)


tom = Person("Tom")
 tom.display_info()          # Имя: Tom  Возраст: 1
tom.set_age(-3486)          # Недопустимый возрастtom.set_age(25)
tom.display_info()          # Имя: Tom  Возраст: 25

Для создания приватного атрибута в начале его наименования ставится двойной прочерк: self.__name. К такому атрибуту мы сможем обратиться только из того же класса. Но не сможем обратиться вне этого класса. Например, присвоение значения этому атрибуту ничего не даст:

1tom.__age = 43 

Потому что в данном случае просто определяется динамически новый атрибут __age, но это он не имеет ничего общего с атрибутом self.__age.

А попытка получить его значение приведет к ошибке выполнения (если ранее не была определена переменная __age):

1print(tom.__age)

Однако все же нам может потребоваться устанавливать возраст пользователя из вне. Для этого создаются свойства. Используя одно свойство, мы можем получить значение атрибута:

1
2		def get_age(self):return self.__age

Данный метод еще часто называют геттер или аксессор.

Для изменения возраста определено другое свойство:

1
2
3
4
5		def set_age(self, value):
if value in range(1, 100):

self.__age = valueelse:
print("Недопустимый возраст")

Здесь мы уже можем решить в зависимости от условий, надо ли переустанавливать возраст. Данный метод еще называют сеттер или мьютейтор (mutator).

Необязательно создавать для каждого приватного атрибута подобную пару свойств. Так, в примере выше имя человека мы можем установить только из конструктора. А для получение определен метод get_name.

Аннотации свойств

Выше мы рассмотрели, как создавать свойства. Но Python имеет также еще один — более элегантный способ определения свойств. Этот способ предполагает использование аннотаций, которые предваряются символом @.

Для создания свойства-геттера над свойством ставится аннотация @property.

Для создания свойства-сеттера над свойством устанавливается аннотация имя_свойства_геттера.setter.

Перепишем класс Person с использованием аннотаций:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31		class Person:
def __init__(self, name):

self.__name = name  # устанавливаем имя

self.__age = 1      # устанавливаем возраст 

@propertydef age(self):
return self.__age 

@age.setterdef age(self, age):
if age in range(1, 100):

self.__age = ageelse:
print("Недопустимый возраст") 

@propertydef name(self):
return self.__name
 def display_info(self):
print("Имя:", self.__name, "\tВозраст:", self.__age)

  tom = Person("Tom") 

tom.display_info()      # Имя: Tom  Возраст: 1
tom.age = -3486         # Недопустимый возраст

print(tom.age)        # 1
tom.age = 36tom.display_info()      # Имя: Tom  Возраст: 36

Во-первых, стоит обратить внимание, что свойство-сеттер определяется после свойства-геттера.

Во-вторых, и сеттер, и геттер называются одинаково — age. И поскольку геттер называется age, то над сеттером устанавливается аннотация @age.setter.

После этого, что к геттеру, что к сеттеру, мы обращаемся через выражение tom.age.


Поділитись