مقدمه
در قلمرو برنامه نویسی شی گرا ، درک اصلاح کننده های دسترسی برای طراحی کد قوی و قابل حفظ بسیار مهم است. مفاهیم سطح دسترسی محافظت شده و خصوصی نقش مهمی در محصور سازی دارند ، یک اصل اساسی که یکپارچگی وضعیت یک شی را تضمین می کند. توسعه دهندگان غالباً با انتخاب بین این دو اصلاح کننده برای تعادل دسترسی و امنیت در برنامه های خود ، دست و پنجه نرم می کنند. این مقاله به ظرافت اعضای حفاظت شده خود می پردازد و پیامدهای آنها را در زبانهای مختلف برنامه نویسی بررسی می کند.
درک اصلاح کننده های دسترسی
اصلاح کننده های دسترسی کلمات کلیدی هستند که در زبانهای شی گرا مورد استفاده قرار می گیرند تا دسترسی به کلاس ها ، روش ها و متغیرها را تنظیم کنند. آنها تعریف می کنند که چگونه می توان به اعضای یک کلاس در سایر قسمت های برنامه دسترسی پیدا کرد. تعدیل کننده های دسترسی اصلی شامل خصوصی , محافظت شده , زبان خصوصی و گاه به طور پیش فرض یا داخلی است.بسته به زبان ، بسته به
اصلاح کننده دسترسی عمومی
اعضا اعلام شده به عنوان عمومی از هر طبقه دیگری در دسترس هستند. این سطح از دسترسی امکان دسترسی گسترده را فراهم می کند اما می تواند منجر به تعامل ناخواسته و کاهش محاصره شود.
اصلاح کننده دسترسی خصوصی
اصلاح کننده دسترسی خصوصی ، دید اعضای کلاس را به کلاس که در آن اعلام می شود محدود می کند. این امر سطح بالایی از محصور سازی را تضمین می کند ، و مانع از دسترسی مستقیم یا اصلاح مستقیم کلاس های خارجی یا اصلاح این اعضا می شود.
اصلاح کننده دسترسی محافظت شده
اعضای دارای اصلاح کننده محافظت شده در کلاس خود و کلاس های مشتق شده قابل دسترسی هستند. این سطح دسترسی تعادل بین خصوصی و عمومی ایجاد می کند و به زیر کلاس ها اجازه می دهد تا ضمن حفظ برخی از درجه های محصور ، از عملکرد و گسترش استفاده کنند.
خصوصی در مقابل محافظت شده: تفاوت های کلیدی
تفاوت اساسی بین اصلاح کننده های دسترسی خصوصی و محافظت شده در سطح دسترسی به زیر کلاس ها و کلاس های خارجی نهفته است.
دسترسی در زیر کلاس ها
اعضای خصوصی در زیر کلاس ها قابل دسترسی نیستند ، حتی اگر زیر کلاس در همان بسته یا ماژول قرار داشته باشد. این بدان معنی است که روش ها یا متغیرهای اعلام شده به عنوان خصوصی نمی توانند در کلاسهای مشتق شده به ارث برسند یا مستقیماً مورد استفاده قرار گیرند. در مقابل ، اعضای حفاظت شده در زیر کلاس ها قابل دسترسی هستند و این امکان را می دهد تا وراثت و پلی مورفیسم به طور مؤثر عملکرد داشته باشد.
محاصره و امنیت
استفاده از اعضای خصوصی با مخفی کردن جزئیات اجرای از سایر کلاس ها ، محصور سازی را تقویت می کند. این می تواند از تداخل ناخواسته جلوگیری کند اما ممکن است گسترش را محدود کند. از طرف دیگر ، اعضای حفاظت شده جزئیات خاصی را در زیر طبقه ها قرار می دهند ، پسوند را تسهیل می کنند اما در صورت عدم مدیریت دقیق ، به طور بالقوه در معرض خطر قرار می گیرند.
برنامه های کاربردی
انتخاب بین محافظت شده و خصوصی به الزامات خاص نرم افزار توسعه یافته بستگی دارد.
چه زمانی از خصوصی استفاده کنیم
استفاده کنید . خصوصی هنگامی که می خواهید محاصره دقیق را اجرا کنید ، از این مناسب برای روش های ابزار یا متغیرهایی است که نباید در خارج از کلاس تغییر یا دسترسی پیدا کنند. این کشور از وضعیت داخلی محافظت می کند و تضمین می کند که اصلاحات در داخل کلاسهای داخلی بر کلاسهای خارجی تأثیر نمی گذارد.
چه زمانی از محافظت شده استفاده کنید
کنید . خود را محافظت هنگام طراحی کلاس در نظر گرفته شده برای وراثت ، اعضای این به زیر کلاس ها اجازه می دهد تا به این اعضا دسترسی داشته و اصلاح کنند و از کد استفاده مجدد و پسوند استفاده کنند. در چارچوب ها و کتابخانه هایی که قابلیت توسعه آن یک نگرانی اساسی است ضروری است.
نمونه هایی به زبانهای مختلف برنامه نویسی
درک چگونگی اجرای زبانهای مختلف این اصلاح کننده های دسترسی برای توسعه زبان متقابل و برای اعمال پتانسیل کامل برنامه نویسی شی گرا بسیار مهم است.
جاوا
در جاوا ، اصلاح کننده دسترسی محافظت شده ، حتی اگر در بسته های مختلف قرار داشته باشد ، در همان بسته و زیر کلاس ها امکان پذیر است. اصلاح کننده خصوصی دسترسی فقط به کلاس اعلام کننده را محدود می کند. در اینجا یک مثال آورده شده است:
کلاس عمومی پدر و مادر {
صفحه نمایش خالی محافظت شده () {
// روش محافظت شده
}
}
کلاس عمومی کودک پدر و مادر را گسترش می دهد {
نمایش خالی عمومی () {
نمایش () ؛ // در دسترس
}
}
C ++
C ++ از یک الگوی مشابه پیروی می کند ، اما با افزودن سطح دسترسی به ارث. اعضای محافظت شده در کلاسهای مشتق شده قابل دسترسی هستند ، در حالی که اعضای خصوصی نیستند.
پایه کلاس {
محافظت شده:
inturedvar ؛
خصوصی:
int privatevar ؛
} ؛
کلاس مشتق شده: پایگاه عمومی {
تابع باطل () {
protectedVar = 1 ؛ // در دسترس
PrivateVar = 1 ؛ // در دسترس نیست
}
} ؛
پیامدهای طراحی نرم افزار
انتخاب بین محافظت شده و خصوصی بر انعطاف پذیری و امنیت کد شما تأثیر می گذارد.
قابلیت گسترش
استفاده از اعضای حفاظت شده ، قابلیت گسترش کلاسهای شما را افزایش می دهد. زیر کلاس ها می توانند این اعضا را به ارث ببرند و از آنها استفاده کنند تا بدون تغییر در کلاس پایه ، بر عملکردهای موجود بسازند.
نگهدار
قرار گرفتن بیش از حد داخلی کلاس با محافظت شده می تواند منجر به چالش های نگهداری شود. تغییرات در کلاس پایه ممکن است زیر کلاس ها را به روش های پیش بینی نشده تحت تأثیر قرار دهد ، و باعث می شود پایگاه کد برای مدیریت سخت تر شود.
بهترین روشها
پایبندی به بهترین روشها باعث می شود که استفاده شما از اصلاح کننده های دسترسی به جای اینکه مانع آن شود ، کد شما را تقویت می کند.
از ترکیب بیش از وراثت استفاده کنید
اعتماد به نفس اعضای حفاظت شده می تواند میراث بیش از حد را نشان دهد. برای دستیابی به استفاده مجدد از کد ، استفاده از ترکیب را در نظر بگیرید ، که اغلب منجر به کد انعطاف پذیر و قابل حفظ تر می شود.
حداقل دسترسی لازم
حداقل سطح دسترسی مورد نیاز را اعطا کنید. اگر یک عضو نیازی به دسترسی به زیر کلاس ها ندارد ، آن را خصوصی کنید . این عمل پتانسیل عوارض جانبی ناخواسته را کاهش می دهد.
مطالعات موردی
بررسی سناریوهای دنیای واقعی که در آن انتخاب اصلاح کننده های دسترسی تأثیرات قابل توجهی می تواند بینش ارزشمندی را ارائه دهد.
چارچوب های منبع باز
بسیاری از چارچوب ها اعضای حفاظت شده را در معرض دید قرار می دهند تا به توسعه دهندگان اجازه دهند کلاس های پایه را گسترش دهند. به عنوان مثال ، در چارچوب های وب ، کلاس های کنترلر پایه اغلب روشهای محافظت شده ای دارند که می توانند برای سفارشی کردن رفتار ناعادلانه باشند.
نقض امنیتی از قرار گرفتن در معرض بیش از حد
مواردی وجود داشته است که سوء استفاده از دسترسی محافظت شده منجر به آسیب پذیری های امنیتی می شود. زیر کلاس ها به روشهای ناخواسته دسترسی و اصلاح شده داخلی به روش های ناخواسته و باعث بی ثباتی و نقض می شوند.
تأثیر ویژگی های زبان
ویژگی های خاص زبان می تواند بر نحوه رفتار اصلاح کننده ها تأثیر بگذارد و هنگام طراحی نرم افزار باید در نظر گرفته شود.
کلاس های دوست در C ++
C ++ مفهوم کلاس ها و توابع دوست را معرفی می کند ، که می تواند به اعضای خصوصی و محافظت شده کلاس دیگری دسترسی پیدا کند. این ویژگی پیچیدگی را برای دسترسی به کنترل اضافه می کند و باید با استفاده از آن از آن استفاده شود.
بازتاب در جاوا و ج#
زبانهایی مانند جاوا و C# بازتاب اجازه می دهند ، که می توانند در زمان اجرا به اعضای خصوصی دسترسی پیدا کنند. در حالی که قدرتمند است ، این قابلیت می تواند کنترل های دسترسی را تضعیف کند و باید با مراقبت انجام شود.
تست و دسترسی به اصلاح کننده ها
اصلاح کننده های دسترسی می توانند بر توانایی آزمایش موثر کد تأثیر بگذارند.
آزمایش اعضای خصوصی
آزمایش اعضای خصوصی به طور مستقیم به طور کلی دلسرد می شود. در عوض ، آزمایشات باید روی رابط های عمومی متمرکز شوند. با این حال ، این گاهی اوقات می تواند برای دستیابی به پوشش کامل کد ، چالش برانگیز باشد.
اعضای محافظت شده در آزمایش
استفاده از اعضای حفاظت شده می تواند با اجازه دادن به زیر کلاسهای آزمون برای دسترسی و اصلاح رفتار کلاس پایه ، آزمایش را تسهیل کند. این تکنیک می تواند مفید باشد اما باید با دقت استفاده شود تا از معرفی وابستگی به جزئیات اجرای آن جلوگیری شود.
اصلاح مجدد و دسترسی به اصلاح کننده ها
کد مجدد می تواند شامل تغییر اصلاح کننده های دسترسی برای بهبود ساختار و قابلیت حفظ باشد.
کاهش دسترسی
در حین بازپرداخت ، دسترسی به اعضای عمومی یا محافظت شده به خصوصی را در نظر بگیرید. در صورت عدم نیاز به دسترسی گسترده تر ، این عمل محصور سازی را تقویت می کند و خطر تعامل ناخواسته را کاهش می دهد.
جلوگیری از تغییر تغییرات
هنگام اصلاح سطح دسترسی در یک API عمومی ، در مورد شکستن تغییرات محتاط باشید. کاهش دسترسی می تواند باعث ایجاد خطاهای تلفیقی در کد شود که به API شما بستگی دارد.
مباحث پیشرفته
کاوش در مفاهیم پیشرفته می تواند درک و کاربرد اصلاح کننده های دسترسی را عمیق تر کند.
در الگوهای طراحی به اصلاح کننده ها دسترسی پیدا کنید
الگوهای طراحی اغلب سطح دسترسی خاص را دیکته می کنند. به عنوان مثال ، الگوی Singleton برای جلوگیری از فوری از خارج از کلاس به یک سازنده خصوصی نیاز دارد.
اصلاح کننده در چند رشته
در برنامه های چند رشته ای ، اصلاح کننده های دسترسی در ایمنی موضوع نقش دارند. اعضای خصوصی می توانند از مشکلات دسترسی همزمان جلوگیری کنند اما در هنگام اشتراک موضوعات به دسترسی هماهنگ نیاز دارند.
پایان
درک تمایز بین اصلاح کننده های دسترسی محافظت شده و خصوصی برای نوشتن کد مؤثر شی گرا ضروری است. در حالی که خصوصی حداکثر محاصره را تضمین می کند ، اعضای خود محافظت شده با اجازه دسترسی به زیر کلاس تعادل ارائه می دهند. تصمیم گیری آگاهانه در مورد سطح دسترسی ، امنیت کد ، قابلیت حفظ و قابلیت توسعه را افزایش می دهد.
توسعه دهندگان با رعایت بهترین روشها و در نظر گرفتن پیامدهای هر اصلاح کننده ، می توانند معماری نرم افزاری قوی و انعطاف پذیر ایجاد کنند. استفاده از اصلاح کننده دسترسی مناسب یک مهارت مهم است که به کیفیت کلی و موفقیت پروژه های نرم افزاری کمک می کند.
