Odpowiedź.

Historia pytania
W klasycznym programowaniu obiektowym inkapsulacja realizowana jest poprzez ograniczenie dostępu do danych wewnętrznych. W większości języków istnieją ścisłe modyfikatory dostępu. W Pythonie obowiązuje zasada "wszyscy jesteśmy dorosłymi ludźmi" — nie ma ścisłej prywatności.

Problem
Programiści mylą chronione (_protected) i prywatne (__private) atrybuty oraz metody w Pythonie, uważając, że "podwójne podkreślenie" zapewnia pełną ochronę, lub sądzą, że ochrona nie istnieje wcale.

Rozwiązanie
Python realizuje konwencje: pojedyncze podkreślenie _var — chronione, podwójne __var — prywatne (nazwa podlega mangle’owaniu). Dostęp do takiego atrybutu lub metody jest możliwy, ale trudniejszy: nazywa się _ClassName__var.

Przykład kodu:

class Example:
    def __init__(self):
        self._protected = 1  # chronione
        self.__private = 2   # prywatne (name mangling)

ex = Example()
print(ex._protected)      # 1
#print(ex.__private)     # AttributeError
print(ex._Example__private)  # 2 (name mangling)

Kluczowe cechy:

Pojedyncze podkreślenie — konwencja: "nie dotykaj" poza klasą i hierarchią.
Podwójne podkreślenie — name mangling: do zmiennej w byte-code dodawana jest nazwa klasy.
Python nie zabrania dostępu, a utrudnia go — to konwencja, a nie sztywne ograniczenie.

Pytania z podstępem.

Czy można uzyskać dostęp do "prywatnego" pola z podwójnym podkreśleniem przez instancję?

Tak, poprzez mangle’owanie: _ClassName__var. Tak więc dane są dostępne, tylko niejawnie.

Jak zachowa się prywatna metoda/atrybut przy dziedziczeniu?

Name mangling utrudnia potomkom przypadkowe nadpisanie prywatnych elementów rodzica, ale dostęp można uzyskać przez _ParentClass__attr. Metody z podwójnym podkreśleniem nie są "widoczne" z zewnątrz klasy-dziedzica.

class A:
    def __foo(self):
        print("A")
class B(A):
    def bar(self):
        # self.__foo() — błąd
        self._A__foo()  # działa

Czy w Pythonie istnieje pełna prywatność na poziomie JVM/C++?

Nie. Wszystko opiera się na konwencjach i mangle’owaniu. Całkowita ochrona danych nie jest możliwa, ponieważ Python dynamicznie pozwala na dostęp do dowolnych atrybutów.

Typowe błędy i antywzorce

Oczekiwanie pełnej ochrony dzięki podwójnemu podkreśleniu.
Używanie prywatnych metod w dziedziczących, co pogarsza czytelność i rozszerzalność.
Masowe stosowanie podwójnego podkreślenia, gdzie wystarczy pojedyncze.

Przykład z życia

Negatywny przypadek

W dużej bibliotece użytkownik próbował zmienić prywatny atrybut przez podwójne podkreślenie, myśląc, że to "tajemnica" — ale przez _ClassName__var zmiana i tak miała miejsce.

Zalety:

Formalne ukrycie atrybutu przed autouzupełnieniem.

Wady:

Fałszywa iluzja prywatności.
Możliwość złamania inwariantów klasy.

Pozytywny przypadek

W projekcie uzgodniono stosowanie pojedynczego podkreślenia dla wewnętrznych pól i nie dotykanie ich poza klasą. Dodano property dla bezpiecznego dostępu.