介紹完constructor建構子，今天起講一個可能是封裝方面最重要的主題：封裝的「保護層級」。

• 封裝保護層級，是類別中的資料(屬性)和動作(方法)對外的可視程度。換句話說，也就是類別的外面是否能存取得到類別內的屬性和方法。
• C++, Java, C#等語言，對類別內的屬性和方法的封裝保護程度有三個層級。這有可能是大部分OO程式語言對封裝保護層級的普遍實作：
  • public(公開)：完全開放，物件可在外部自由存取，封裝層級最低。
  • protected(保護)：僅物件及其子孫(註1)的內部才可存取，封裝層級中等。
  • private(私有)：只有類別自身內部方可存取，封裝層級最高。
• 三個層級的英文剛好都是以p開頭。
• 請觀察以下這個C++範例：

  #include <iostream>
  using namespace std;
  class Tree
  {
      public:
          string breed;   // public attribute(公開屬性)
  
          // constructor建構子(也是公開)。
          Tree(string breed, int age, int height)
          {
              cout << "．在Constructor中..." << endl;
              this->breed = breed;
              this->age = age;
              this->height = height;
              cout << "  所有屬性的初值都已設定。" << endl;
          }
  
          void ShowInfo()  // public method(公開方法)
          {
              cout << "  breed(public)  : " << breed << endl;
              cout << "  age(protected) : " << age << endl;
              cout << "  height(private): " << height << endl;
          }
  
      protected:
          int age;
  
      private:
          int height;
  };
  
  int main()
  {
      // Create an instance(object) without using the 'new' operator.
      Tree Laozi("cedar", 2593, 59);
  
      // C++的constructor只能在「創建物件」時由C++的compiler自動調用，不可外顯呼叫。
      // Laozi.Tree("cedar", 2593, 59);  // 這樣會引發執行時期錯誤。
  
      cout << "\n．透過呼叫Laozi.ShowInfo()方法取值。protected/private的屬性均可存取：\n";
      Laozi.ShowInfo();
  
      cout << "\n．用object.attribute(物件.屬性)表示法取值。只能存取public層級的屬性：\n";
      cout << "  Laozi's breed(public)  : " << Laozi.breed << endl;
      // cout << "  Laozi's age(protected) : " << Laozi.age << endl;
      // cout << "  Laozi's height(private): " << Laozi.height << endl;
  }
  

  輸出：
  

講完C++, Java, C#等C-like語言，回頭看Python：

• Python的封裝層級，表面上也有public / protected / private這三個p's。

• 可是protected只是「約定俗成」，並未實際支援，所以實際上只有public和private兩層。

  • public：名稱前無前綴底線。
  • protected：名稱前綴一條底線。請記住這個層級只是「慣例」，Python的語法並無本功能。
  • private：名稱前綴兩條底線。

• 和上面C++類似的Python code如下：

  class Tree():
      def __init__(self, breed, age, height):  # constructor
          self.breed = breed      # public: 名稱前面沒有底線。
          self._age = age         # protected: 前綴一條底線(無實質保護效果)。
          self.__height = height  # private: 前綴兩條底線(有實質保護效果)。
  
      def show_info(self):
          print(f'  breed(public):   {self.breed}')
          print(f'  age(protected):  {self._age}')
          print(f'  height(private): {self.__height}')
  
  
  # Create an object(instance) based on class Person.
  laozi = Tree('cedar', 2593, 59)
  
  print('\n．透過呼叫laozi.show_info()方法取值。private屬性也可存取：')
  laozi.show_info()
  
  print('\n．用「物件.屬性」表示法取值。只能存取public和protected層級屬性：')
  print(f"  laozi's breed(public): {laozi.breed}")
  print(f"  laozi's age(protected): {laozi._age}")
  # print(f"  laozi's height(private): {laozi.__height}")
  

  輸出：
  

• 剛才講的類別內部、外部，以及「物件.屬性」的表示法的進一步解釋，就留待明天再說。

註1：所謂子孫，是Subclasses之意，屬於繼承(Inheritance)範疇。講繼承時詳談。