昨天講到封裝的一個重要觀念「保護層級」，筆者稱之為三個p's(或P's)：public(公開), protected(保護), 和private(私有)。今天將更深入說明。

先複習這三個p's的意義：

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)：

• 僅物件及其子孫的內部才可存取，封裝層級中等。

private(私有)：

• 只有類別(昨天誤作物件)自身內部方可存取，封裝層級最高。

公開屬性：可以外部存取

• 上面說的「內部」和「外部」，請看以下程式(此編輯器的markdown，程式區塊好像沒有加行號功能)：

  class Tree():
      def __init__(self, breed: str, age: int):
          self.breed = breed
          self.age = age
  
  
  laozi = Tree('cedar', 2593)   # 老子神木。
  
  print('\n以下都算是「外部存取」：')
  print('．透過object.attribute(物件.屬性)的表示法「取得」屬性。')
  print(f"  laozi's breed: {laozi.breed}")   # 取值。
  
  print('\n．透過object.attribute(物件.屬性)的表示法「修改」屬性。')
  laozi.breed = 'phoebe'   # 賦值。
  print(f"  laozi's breed: {laozi.breed}")
  

  輸出：
  

• 其中laozi = Tree('cedar', 2593)意思是以Tree()類別為藍本，建立一棵名為laozi(老子神木)的樹，樹種為cedar，樹齡2593歲。這棵神木就是一個物件(an object or an instance)。

• print(f" laozi's breed: {laozi.breed}")這行，就是上篇提到的「物件.屬性」表示式，以取得laozi物件的屬性breed的值。

• laozi.breed = 'phoebe'也很容易理解，很明顯是透過「物件.屬性」加上賦值，來修改laozi的屬性，將原來的'cedar'(雪松)改為'phoebe'(楠木)。

• 以上的「物件.屬性」表示方式，就是筆者說的「外部存取」。下面的截圖標明了何者是物件，何者是屬性：
  

• 別忘了之前所講，Python類別(物件)內的屬性，保護層級為「公開」(public，名稱無前綴底線)或「保護」(protected，屬性名稱有一條前綴底線)者，才可以透過「物件.屬性」表示式在外部存取。

• 再度提醒：Python類別中保護層級的屬性，只是「約定俗成」：大家有個默契，前綴一條底線的屬性就不要用「物件.屬性」的方式修改了。可這條前綴底線並無實質保護效果，類別使用者真要修改Python完全不加阻擋，有點防君子不防小人味道。筆者當然不是在暗示，修改了保護層級屬性，您就是「小人」。絕無此意。

• 有些人會將「前綴一條底線」的屬性也說成是「私有」而完全忽略「保護」這個層級。筆者認為這會造成混淆，所以還是採用三分法。不過由於Python的保護層級實際上沒有保護力，所以往後盡量不提這層，重點放在無前綴底線的「公開」和兩條(注意是兩條不是一條)底線的「私有」兩者。

• 至於「方法」，也和屬性一樣，只要是公開層級的方法，都可用「物件.方法」的表示式呼叫。當然，要呼叫方法，就和呼叫一般函數一樣，方法名稱後面要加小括號，例如應寫tree.get_breed()而不是tree.get_breed。

私有屬性：不可外部存取

• Python類別中的屬性，如果在其名稱的前面加兩條底線(註1)，就自然變成「私有」(private)。這些屬性不能通過「物件.屬性」表示式存取：

  class Tree():
      def __init__(self, breed: str, age: int):
          self.breed = breed   # self.breed is a public attribute
          self.__age = age     # self.__age is a private attribute
  
  
  laozi = Tree('cedar', 2593)   # 建立物件。
  print('\n．無法透過object.attribute表示法取得樹齡。')
  print(laozi.__age)      # 跑到這行時會出錯。
  

  輸出：
  

• 物件欲存取私有屬性，唯有透過類別提供的公開方法。萬一類別沒有提供，就無法存取了：

  class Tree():
      def __init__(self, breed: str, age: int):
          self.breed = breed    # public attribute
          self.__age = age      # private attribute
  
      def get_age(self) -> int:  # public method
          return self.__age
  
      def set_age(self, age: int) -> None:  # public method
          self.__age = age
  
  
  laozi = Tree('cedar', 2593)      # 建立物件。
  print('\n．呼叫類別內部提供的方法「取得」物件的private屬性。')
  print(f'  {laozi.get_age()=}')   # 取值。
  print('\n．呼叫類別內部提供的方法「修改」物件的private屬性。')
  laozi.set_age('2704')            # 賦值。
  print(f'  {laozi.get_age()=}')
  

  輸出：
  

• get_age()和set_age()這兩個公開的方法，是定義在類別之內，即是筆者所說的「內部存取」。這些類別內部方法，一方面可以存取私有屬性；另一方面，由於方法本身是公開層級，可以讓依該類別為模板而建立的物件，遵從「物件.方法」的表示式呼叫，從而存取私有屬性。

註1: 「前綴兩條底線的是私有屬性」的說法，其實不夠精準。Python私有屬性的正確定義是：「前綴雙底線而無後綴雙底線」。前後都有雙底線者是另一回事，至於是怎樣一回事，在此賣個關子，明天揭曉。