Python의 함수 데코레이터: @property, Getter 및 Setter 메서드 이해

객체 지향 프로그래밍에서 캡슐화는 데이터 무결성을 보장하고 사용자에게 구현 세부 정보를 숨기는 데 중요한 기본 개념입니다. 단순성과 가독성으로 유명한 Python은 이 캡슐화의 일부로 getter와 setter를 사용합니다. 이 기사에서는 Python에서 getter 및 setter의 목적과 구현을 자세히 살펴보고 데이터 액세스를 관리하고 객체 무결성을 유지하는 역할에 대한 통찰력을 제공합니다. 특히 Python의 @property 데코레이터가 이러한 개념을 어떻게 단순화하여 객체 속성에 액세스하고 업데이트하는 데 있어 Python적인 접근 방식을 허용하는지 살펴보겠습니다.

프라이빗 변수의 캡슐화와 중요성
캡슐화의 중심에는 데이터 숨김이라는 아이디어가 있습니다. 즉, 의도하지 않은 간섭이나 오용을 방지하기 위해 객체의 내부 상태에 대한 액세스를 제어합니다. 이를 위해서는 개인 변수를 사용해야 합니다. 많은 프로그래밍 언어에서는 개인 변수를 사용하여 적절한 인증 없이 개체 내의 민감한 데이터에 직접 액세스하거나 수정할 수 없도록 하여 해당 개체의 무결성을 유지합니다.
Python에는 다른 언어처럼 엄격한 개인 변수가 없지만, 대신 단일() 또는 이중(_) 밑줄을 속성 앞에 붙이는 규칙을 사용하여 내부용임을 나타냅니다. 이 두 가지 규칙의 차이점을 분석해 보겠습니다.

Python의 단일 밑줄(_)과 이중 밑줄(__)

아. 단일 밑줄(_):

• 변수 시작 부분에 있는 단일 밑줄(예: _price)은 해당 속성이 내부용임을 나타내는 데 사용되는 규칙입니다. Python에서는 엄격하게 적용되지 않습니다. 즉, 클래스 외부에서 속성에 계속 액세스할 수 있습니다(즉, 비공개가 아닙니다). 그러나 이는 속성이 "보호"되어 있으므로 필요하지 않은 한 직접 액세스해서는 안 된다는 것을 다른 개발자에게 알립니다. 예:

class Product:
    def __init__(self, price):
        self._price = price  # Protected attribute (convention)

product = Product(10)
print(product._price)  # Accessing is possible, but discouraged

ㄴ. 이중 밑줄(__):

• 변수(예: __price) 시작 부분에 이중 밑줄이 있으면 이름 맹글링이 발생합니다. 이름 맹글링은 클래스 외부에서 실수로 액세스하거나 수정하는 것을 방지하기 위해 속성의 이름을 내부적으로 변경합니다. 이로 인해 속성이 아직 완전히 비공개는 아니지만 속성에 직접 액세스하기가 더 어려워집니다. Python은 속성에 _ClassName 접두사를 붙여 내부적으로 속성 이름을 변경하여 잘못된 이름(예: _Product__price)으로만 액세스할 수 있도록 합니다. 예:

class Product:
    def __init__(self, price):
        self.__price = price  # Name-mangled attribute

product = Product(10)
# print(product.__price)  # This will raise an AttributeError
print(product._Product__price)  # Accessing the mangled attribute

• 하위 클래스의 속성이 실수로 재정의되는 것을 방지하거나 의도하지 않은 외부 액세스에 대해 더 강력한 보호를 원할 때 유용합니다.

비공개 속성을 사용하는 이유
개인 속성, 특히 단일 밑줄(_)로 표시된 속성은 캡슐화를 유지하는 데 중요합니다. 외부 코드가 객체와 직접 상호 작용하는 것을 방지하여 객체의 내부 상태를 보호합니다. 이는 다음과 같은 도움이 됩니다.

1. 데이터 무결성 유지: 개인 속성은 민감하거나 중요한 내부 데이터가 실수로 수정되는 것을 방지합니다.
2. 제어된 액세스 활성화: getter 및 setter 메서드(또는 @property 데코레이터)를 사용하여 개체는 해당 속성에 액세스하거나 수정하는 방법과 시기를 제어하며 종종 유효성 검사 논리를 추가합니다.
3. 유지관리성 향상: 내부 세부 정보가 숨겨져 있으므로 클래스의 외부 동작에 영향을 주지 않고 기본 구현을 수정할 수 있습니다.

기존 Getter 및 Setter 메서드
많은 프로그래밍 언어에서 getter 및 setter는 개인 변수에 대한 제어된 액세스를 제공하는 데 사용됩니다. 아래 예를 참조하세요.

class Product:
    def __init__(self, price):
        self._price = price  # Protected attribute

    def get_price(self):
        return self._price

    def set_price(self, value):
        if value >= 0:
            self._price = value
        else:
            raise ValueError("Price cannot be negative")

product = Product(10)
print(product.get_price())  # 10
product.set_price(20)
print(product.get_price())  # 20

이 예에서 getter(get_price()) 및 setter(set_price())는 특정 규칙(예: 가격이 음수가 아닌지 확인)을 적용하면서 _price 속성에 액세스하고 수정하는 방법을 제공합니다.

@property 데코레이터
Python은 @property 데코레이터를 사용하여 비공개 속성에 대한 액세스를 관리하는 보다 우아한 방법을 제공합니다. 이 데코레이터를 사용하면 속성처럼 동작하는 메소드를 정의하여 코드를 더 읽기 쉽고 Python답게 만들면서도 여전히 제어된 액세스를 허용할 수 있습니다.

Getter 및 Setter에 @property 데코레이터 사용
다음은 구문을 단순화하고 가독성을 높이기 위해 @property로 리팩터링된 이전 예제입니다.

class Product:
    def __init__(self, price):
        self._price = price

    @property
    def price(self):
        return self._price

    @price.setter
    def price(self, value):
        if value >= 0:
            self._price = value
        else:
            raise ValueError("Price cannot be negative")

product = Product(10)
print(product.price)  # 10
product.price = 20
print(product.price)  # 20

이 리팩터링 버전에서는:

• @property 데코레이터를 사용하면 product.get_price()와 같은 getter 메소드를 호출할 필요 없이 product.price와 같은 속성처럼 가격()에 액세스할 수 있습니다.

• @price.setter 데코레이터는 가격 값 설정 논리를 활성화하여 유효성 검사 규칙을 적용하면서 이를 product.price = 20으로 설정할 수 있도록 해줍니다.

@property를 사용하는 이유는 무엇인가요?
@property 데코레이터는 특히 비공개 속성을 처리할 때 코드를 더 깔끔하고 사용하기 쉽게 만듭니다. 이유는 다음과 같습니다.

1. 가독성: 유효성 검사 또는 변환을 위한 기본 논리를 숨긴 상태로 유지하면서 자연스럽게 속성에 액세스할 수 있습니다.
2. 캡슐화: 내부 구현 세부 정보를 노출하지 않고 속성에 액세스하거나 수정하는 방법에 대한 규칙을 적용할 수 있습니다.
3. 유연성: 외부 인터페이스를 변경하지 않고도 내부 동작을 리팩터링할 수 있으므로 코드베이스의 나머지 부분은 영향을 받지 않습니다.

결론
캡슐화는 객체 지향 프로그래밍의 초석이며, @property 데코레이터와 함께 Python의 개인 변수 사용은 객체의 내부 상태에 대한 액세스를 관리하는 깔끔하고 유연한 방법을 제공합니다. 내부 사용을 위한 단일 밑줄(_) 신호가 있는 속성과 이중 밑줄(__)이 있는 속성은 이름 변경을 통해 더 강력한 보호를 제공합니다. @property 데코레이터를 사용하면 이러한 비공개 속성에 대한 제어된 액세스를 Python 방식으로 읽기 쉬운 방식으로 구현하여 깔끔한 공개 인터페이스를 유지하면서 데이터 무결성을 보장할 수 있습니다.

참고자료

• Python Docs on Property

• PEP 318: 함수 데코레이터

위 내용은 Python의 함수 데코레이터: @property, Getter 및 Setter 메서드 이해의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!