Что такое инкапсуляция в объектно-ориентированном программировании?

Инкапсуляция — это механизм ООП, который связывает данные (атрибуты) и методы, работающие с этими данными, в единый объект (класс), скрывая при этом внутреннее состояние объекта от внешнего мира и предоставляя контролируемый доступ к его членам через публичный интерфейс.

Основные принципы инкапсуляции:

• Скрытие данных (Data Hiding): Внутренние детали реализации класса скрыты от внешнего доступа. Пользователь класса взаимодействует с ним через его публичные методы, не зная о внутренней структуре данных.
• Контроль доступа: Инкапсуляция позволяет контролировать, как внешние объекты могут получать доступ к данным и изменять их. Это достигается за счет использования спецификаторов доступа (public, protected, private в других языках, а в Python — соглашения об именовании и свойств).

Пример в Python:

class BankAccount:
    def __init__(self, balance=0):
        # Приватный атрибут, обозначенный двойным подчеркиванием
        self.__balance = balance

    def deposit(self, amount):
        # Публичный метод для изменения баланса
        if amount > 0:
            self.__balance += amount
            print(f"Deposited {amount}. New balance: {self.__balance}")
        else:
            print("Deposit amount must be positive.")

    def withdraw(self, amount):
        # Публичный метод для изменения баланса
        if 0 < amount <= self.__balance:
            self.__balance -= amount
            print(f"Withdrew {amount}. New balance: {self.__balance}")
        else:
            print("Invalid withdrawal amount or insufficient funds.")

    def get_balance(self):
        # Публичный метод для получения значения баланса
        return self.__balance

# Внешний код не может напрямую получить доступ к __balance
account = BankAccount(100)
account.deposit(50)
account.withdraw(30)
print(f"Current balance via public method: {account.get_balance()}")

# Попытка прямого доступа к приватному атрибуту (работает через name mangling, но не рекомендуется)
# print(account.__balance)  # Вызовет AttributeError

Преимущества инкапсуляции:

• Безопасность: Защищает данные от несанкционированного доступа и некорректных изменений.
• Модульность: Позволяет изменять внутреннюю реализацию класса, не затрагивая код, который использует этот класс, при условии сохранения публичного интерфейса.
• Удобство использования: Внешний мир взаимодействует с объектом через простой и понятный интерфейс, не вникая в сложные детали реализации.
• Поддерживаемость: Упрощает отладку и модификацию кода, так как изменения ограничены внутри класса.

В Python концепция "полностью приватных" членов скорее основана на соглашении об именовании (префикс _ или __). Двойное подчеркивание (__) использует механизм искажения имен (name mangling) для условной "приватности".