python中单下划线与双下划线命名变量的作用与区别

在python中有一些与下划线相关的约定，这是一个有趣的主题，值得分析分析。对于变量前面有一个下划线，大家都知道这意味着这个变量是类内私有变量，但是奇怪的是这样的类内变量是可以被外部引用的。

class Connector:
    def __init__(self, source) -> None:
        self.source = source
        self._timeout = 60

def main():
    connector = Connector('postgresql://localhost')
    print(connector._timeout) 
    print(connector.__dict__)

if __name__ == '__main__':
    main()

输出

60
{'source': 'postgresql://localhost', '_timeout': 60}

这样就让大家觉得很奇怪，明明是私有的，怎么外部变量也可以访问？这真是个天大的误会，其实这只是个约定的规则，python用这种方式来界定接口与私有属性，这种写法告诉程序员，我们可以安全地重构timeout这个变量而不会影响接口，因为外部不会调用类内私有属性和方法，重构代码时保持接口不变，就不会担心出现连锁反应。实际上，类应该只暴露与外部调用者对象相关的属性和方法，也就是接口指定的属性和方法，对于接口未指定的属性和方法，其名称都应以单下划线的方式开头。
对于以下划线开头的属性和方法不应该在外部调用它，但是在单元测试时，通过外部访问内部属性的方式可以简化测试，这种实用主义的方法可能付出维护性方面的代价。

对于变量有两个下划线的情况，那更是误会发生的地方。

class Connector:
    def __init__(self, source) -> None:
        self.source = source
        self.__timeout = 60

def main():
    connector = Connector('postgresql://localhost')
    print(connector.__timeout) 

if __name__ == '__main__':
    main()

输出

AttributeError: 'Connector' object has no attribute '__timeout'

许多程序员坚定不移，认为这就是私有变量的实现方式，实际不然，返回的错误是没有找到__timeout这个属性，这也就意味着它不是无法访问，而是出现了其它问题。
实际上，对于名称为双下划线开头的变量，python给它重命名为_<类名>__<属性名>，__timeout被重命名成了_Connector__timeout，因此可以这样访问它：

class Connector:
    def __init__(self, source) -> None:
        self.source = source
        self.__timeout = 60

def main():
    connector = Connector('postgresql://localhost')
    print(connector._Connector__timeout) 

if __name__ == '__main__':
    main()