私有变量与名称改写

Python 没有真正的"私有"成员（像 C++ 或 Java 的 private）。所有属性都是公开的，但社区约定和语言机制提供了两种层次的"隐私"保护：单下划线前缀（约定）和双下划线前缀（名称改写）。

单下划线前缀：_name

class BankAccount(object):
    def __init__(self):
        self._balance = 0       # "内部使用，不要直接访问"
    
    def deposit(self, amount):
        self._balance += amount
    
    def get_balance(self):
        return self._balance

_balance 前面的单下划线是一种温和提示：它告诉其他程序员"这个属性是内部实现细节，外部不应直接访问"。但技术上仍然可以访问：

account = BankAccount()
account.deposit(100)
print account._balance      # 100，可以访问，但不推荐

单下划线前缀还会影响 from module import * 的行为：以 _ 开头的名称不会被导入（除非在 __all__ 中显式列出）。

双下划线前缀：__name

class Mapping(object):
    def __init__(self, iterable):
        self.items_list = []
        self.__update(iterable)
    
    def update(self, iterable):
        for item in iterable:
            self.items_list.append(item)
    
    __update = update     # 私有副本

class MappingSubclass(Mapping):
    def update(self, keys, values):
        for item in zip(keys, values):
            self.items_list.append(item)

m = MappingSubclass([1, 2, 3])
print m.items_list      # [1, 2, 3]

__update 是 Mapping 类的私有方法。当 MappingSubclass 覆盖 update 时，Mapping.__init__ 中调用的 self.__update 仍然指向 Mapping.update，不会被 MappingSubclass.update 覆盖。

名称改写机制

双下划线前缀会触发名称改写（name mangling）：Python 把 __name 改写为 _ClassName__name：

class MyClass(object):
    def __init__(self):
        self.__secret = 42

obj = MyClass()
print obj.__secret          # AttributeError: 'MyClass' object has no attribute '__secret'
print obj._MyClass__secret  # 42！名称被改写了

__secret 在类内部被改写为 _MyClass__secret。这种改写发生在编译时，不考虑标识符的句法位置——只要在类定义内部出现，就会被改写。

改写的目的

名称改写不是为了安全（仍然可以通过 _ClassName__name 访问），而是为了避免子类意外覆盖：

class Base(object):
    def __init__(self):
        self.__value = 10
    
    def get_value(self):
        return self.__value

class Derived(Base):
    def __init__(self):
        Base.__init__(self)
        self.__value = 20       # 不会覆盖 Base 的 __value！
    
    def get_derived_value(self):
        return self.__value

d = Derived()
print d.get_value()             # 10，Base 的 __value
print d.get_derived_value()     # 20，Derived 的 __value
print d._Base__value            # 10
print d._Derived__value         # 20

Base.__value 被改写为 _Base__value，Derived.__value 被改写为 _Derived__value，两者互不干扰。

使用建议

前缀	含义	访问方式
无	公开 API	`obj.name`
`_`	内部实现，可以访问但不推荐	`obj._name`
`__`	私有实现，防止子类覆盖	`obj._ClassName__name`
`__xxx__`	魔术方法，Python 特殊用途	`obj.__init__()`

原则：

公开 API 不要加下划线
内部实现用单下划线 _
需要防止子类覆盖时用双下划线 __
不要滥用双下划线——它让调试和测试更困难
绝对不要用 __ 来"保护"数据，Python 没有真正的私有

与 C++/Java 的对比

语言	私有机制	实际效果
C++	`private`	编译期检查，无法访问
Java	`private`	编译期检查，反射可绕过
Python	`__name`	名称改写，约定保护

Python 的设计哲学是"我们都是成年人"（We're all consenting adults）——相信程序员会遵守约定，而不是用语言机制强制限制。这种设计让元编程、调试、测试更灵活，但也要求程序员有更高的自律。