本章学习链接如下：

Python 面向对象——1.基本概念

Python 面向对象——2.类与对象实例属性补充解释，self的作用等

Python 面向对象——3.实例方法，类方法与静态方法

Python 面向对象——4.继承

Python 面向对象——5.多态

1. 封装的基本概念

封装是将属性和方法结合在一起的机制，同时限制对对象内部实现的直接访问。在Python中，封装通常是通过定义类和使用私有变量（以双下划线开头）来实现的。封装的主要目的是隐藏对象的内部状态和复杂性，只暴露出一个清晰和简洁的接口供外部代码使用。

（1）私有变量

私有变量是一种访问限制机制，用于限制类外部对类内部属性或方法的直接访问。

命名约定：在Python中，私有变量通常以两个下划线（_ _）开头。例如：_ _my_variable。那这是怎样做到的呢？源于Python中的名称重整机制。

（2）名称重整规则 

1. 如果属性名以双下划线开头，但不以下划线结尾（_ _name），那么在名称重整时，会将属性名中的双下划线替换为类名，然后再加上一个单下划线。例如，对于类MyClass中的属性_ _my_variable，重整后的名称将是_MyClass_ _my_variable。

2. 如果属性名以双下划线开头，并且以下划线结尾（_ _my_variable_ _），那么在名称重整时，会保留一个下划线在属性名的开头和结尾。例如，对于类MyClass中的属性_ _my_variable_ _，重整后的名称将是 _MyClass_ _my_variable_ _。

我们看下面这个代码示例，self._ _salary 是一个私有属性，它被声明为私有的，因为它的名称以双下划线开头。根据名称重整规则，这个属性在类外部的名称将变为 _Employee_ _salary。self._ _top_secret() 是一个私有方法，同样因为以双下划线开头，它在类外部的名称将变为 _Employee_ _top_secret。当我们尝试直接访问这些私有成员时，Python解释器会抛出一个 AttributeError，因为它找不到这些属性或方法。然而，如果我们知道了名称重整后的名称，我们仍然可以访问到这些私有成员，但这违反了封装的原则，因此通常不推荐这样做。

请注意，尽管我们可以通过名称重整后的名称访问私有成员，但这并不是Python推崇的做法。更好的做法是通过类的公有接口（如方法）来访问或修改私有成员，以保持类的封装性。

class Employee:def __init__(self, name):self.name = name  # 公开属性self.__salary = 50000  # 私有属性，使用双下划线开头def give_raise(self, amount):self.__salary += amountprint(f"{self.name}'s new salary is: ${self.__salary}")def __top_secret(self):pass  # 私有方法，使用双下划线开头# 创建Employee类的实例
emp = Employee("Alice")# 尝试直接访问私有属性（这将不会成功）
try:print(emp.__salary)  # 错误：__salary不是Employee的属性
except AttributeError as e:print(e)# 尝试调用私有方法（这也将不会成功）
try:emp.__top_secret()  # 错误：__top_secret不是Employee的方法
except AttributeError as e:print(e)# 使用公开方法访问私有属性
print(f"{emp.name}'s salary is: ${emp._Employee__salary}")

请注意，名称重整并不是真正的私有化，而是一种约定。它通过名称改写来减少属性被外部访问的可能性，但并不阻止有经验的程序员绕过这个机制。在Python中，如果你想要完全私有的属性，可以使用单下划线开头的属性名（_my_variable），但这只是一种约定，表示该属性不应该被外部直接访问。

（3）try:

try和except语句用于异常处理。当你执行一个可能会抛出异常的代码段时，可以将该段代码放在try块中。如果在try块中的代码执行过程中发生了异常，程序的执行将不会立即停止，而是会跳转到except块中，这允许你捕获并处理异常。

在这段代码示例中，try块用于尝试访问Employee类的私有属性_ _salary和调用私有方法_ _top_secret。根据Python的命名规则，以双下划线开头的属性和方法对外部是不可访问的，因为它们被视为私有的（尽管这不是一种真正的私有机制，只是一种命名约定）。

代码中的两个try块尝试执行如下操作：

1. 尝试直接访问emp实例的私有属性_ _salary。由于_ _salary是私有的，这个尝试会抛出AttributeError，因为_ _salary不是Employee实例的公开属性。

2. 尝试调用emp实例的私有方法_ _top_secret。同样，由于_ _top_secret是私有的，这个尝试也会抛出AttributeError。

2.错误捕获

（1）背后的原理

except AttributeError as e:print(e)

 当AttributeError被捕获时，变量e是一个异常对象。这个对象包含了异常的详细信息，当你打印e时，实际上是调用了该对象的__str__()方法，它返回异常的描述性字符串。

当你打印一个异常对象时，背后实际上是调用了该对象的__str__()方法。这是Python对象的内置特殊方法（也称为"dunder"方法，即双下划线前缀和后缀的方法），用于返回对象的字符串表示形式。即使在给定的类定义中没有显式地看到__str__()方法，它也是隐式存在的，因为所有的Python对象默认继承自object类，而object类提供了一个默认的__str__()实现。

异常类（如AttributeError）通常会重写__str__()方法，以返回一个描述错误的字符串。当你执行print(e)，Python首先查找对象e的__str__()方法，并调用它来获取字符串表示，然后打印出来。

这是Python中所有异常对象的标准行为，所以即使你在类定义中没有看到显式的__str__()方法，当你打印异常对象时，它也是可用的。

下面是一个简单的示例，展示如何自定义一个类并重写__str__()方法：

在上面的代码中，我们创建了一个自定义异常MyError，它继承自Python的基类Exception。我们重写了__str__()方法来返回一个自定义的错误信息。当异常被捕获并打印时，会显示我们提供的信息。

class MyError(Exception):def __str__(self):return "自定义错误信息"try:raise MyError()
except MyError as e:print(e)  # 输出: 自定义错误信息

（2）Exception类

Python的Exception类是所有内置和用户定义的异常的基类。它位于异常类继承层次结构的顶端，提供了处理异常时的默认行为。在Python中，异常是用于错误处理的一种机制，允许程序在发生错误时从代码的某个部分“跳出”，并提供一种方式来响应或恢复。