Day 036 — 封装与数据隐藏：检查清单

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📚 概念理解

• [ ] 理解封装的概念：隐藏实现细节，暴露简洁接口
• [ ] 理解 Python 的封装哲学：「我们都是成年人了」
• [ ] 掌握 _single 和 __double 下划线的区别
• [ ] 理解名称改写机制的作用和规则
• [ ] 理解继承中名称改写如何避免冲突
• [ ] 掌握 @property 的使用场景（getter/setter/deleter）
• [ ] 理解 Property 的核心价值：向后兼容的接口变更
• [ ] 了解描述符协议的基本概念
• [ ] 了解 __getattr__ 和 __setattr__ 的用途

💻 代码实践

• [ ] 使用名称改写保护私有属性
• [ ] 演示继承中 __private 不冲突的现象
• [ ] 使用 @property 实现只读属性
• [ ] 使用 @property 实现读写 + 验证属性
• [ ] 使用 @property 实现计算属性
• [ ] 实现一个自定义描述符
• [ ] 使用 __setattr__ 拦截属性赋值
• [ ] 使用 @cached_property 实现惰性属性
• [ ] 实现一个包含多层封装的类（公开/保护/私有）

🧪 练习题

请完成以下练习，每题创建一个单独的 .py 文件。

练习 1：银行账户

创建一个 BankAccount 类：

• __account_number：私有属性，账户号
• __balance：私有属性，余额
• _owner：受保护属性，户主名
• balance：只读 property，返回余额
• deposit(amount)：存款（带验证：金额必须 > 0）
• withdraw(amount)：取款（带验证：金额 > 0 且不超过余额）
• 子类 SavingsAccount 添加 interest_rate 属性
• 确保子类不会意外覆盖父类的私有属性

练习 2：温度传感器

创建一个 TemperatureSensor 类：

• _celsius：内部存储的摄氏温度
• celsius：property（读写 + 验证 ≥ -273.15）
• fahrenheit：property（只读，自动转换）
• kelvin：property（只读，自动转换）
• 使用属性 deleter 重置温度为 0

练习 3：配置管理器

创建一个 Config 类，使用 __getattr__ 和 __setattr__ 实现：

• 支持属性风格的配置读写：config.host = "localhost"
• 类型验证：字符串不能赋给整数配置项
• 配置冻结：config.freeze() 后不能修改
• 变更日志：记录所有配置修改

练习 4：用户验证表单

创建一个 UserForm 类，使用描述符或 property 验证：

• username：3~20 个字符，只允许字母数字
• email：有效的邮箱格式
• age：0~150 之间的整数
• password：至少 8 个字符
• 实现 validate_all() 方法，返回所有字段验证结果

练习 5：安全的文件存储服务

创建一个 SecureFileStore 类：

• __root_path：私有属性，文件存储根目录
• __max_size：私有属性，最大文件大小
• 只读 property 暴露根路径（不含敏感信息）和最大大小
• 方法 store(filename, content)：验证路径安全（防止目录遍历攻击）
• 方法 retrieve(filename)：读取文件
• 方法 list_files()：列出所有文件
• 防止 .. 目录遍历：__validate_path(filename) 内部方法

📊 进度追踪