מה מוגן לעומת פרטי?

מָבוֹא

בתחום התכנות המכוונת לאובייקטים, הבנת שינויי גישה היא קריטית לתכנון קוד חזק ותחזוקה. מושגי רמות המוגנים והפרטיים הגישה ממלאים תפקיד משמעותי באקפסולציה, עיקרון בסיסי שמבטיח את שלמות מצבו של אובייקט. מפתחים מתמודדים לעתים קרובות עם בחירה בין שני השינויים הללו לאזן נגישות ואבטחה ביישומיהם. מאמר זה מתעמק בניואנסים של חברים מוגנים , ובוחן את השלכותיהם בשפות תכנות שונות.

הבנת שינויי גישה

שינויי גישה הם מילות מפתח המשמשות בשפות מונחות אובייקטים כדי להגדיר את הנגישות של שיעורים, שיטות ומשתנים. הם מגדירים כיצד ניתן לגשת לחברי הכיתה באזורים אחרים בתוכנית. שינויי הגישה העיקריים כוללים ציבורי , מוגן , פרטי , ולעיתים ברירת מחדל או פנימית , תלוי בשפה.

שינוי גישה ציבורית

חברים המוכרזים כציבור נגישים מכל כיתה אחרת. רמת נגישות זו מאפשרת את הגישה הרחבה ביותר האפשרית אך יכולה להוביל לאינטראקציות לא מכוונות ולאינפפסולציה מופחתת.

שינוי גישה פרטית

שינוי הגישה הפרטית מגביל את הנראות של חברי הכיתה לכיתה בה הם מוכרזים. זה מבטיח רמה גבוהה של אנקפסולציה, ומונעת מחלקות חיצוניות גישה ישירות או שינוי של חברים אלה.

שינוי גישה מוגן

חברים עם המשנה המוגן נגישים בכיתה שלהם ועל ידי שיעורים נגזרים. רמת גישה זו פוגעת באיזון בין פרטי לציבור ., ומאפשרת תת -סוגים להשתמש ולהרחיב את הפונקציונליות תוך שמירה על מידה מסוימת של אנקפסולציה

פרטי לעומת מוגן: הבדלי מפתח

ההבדל הבסיסי בין שינויי פרטיים ומוגנים גישה טמון ברמת הנגישות המסופקת לתת -סוגים ולכיתות חיצוניות.

נגישות בתת -סוגים

חברים פרטיים אינם נגישים בתת -סוגים, גם אם המשנה נמצא באותה חבילה או מודול. המשמעות היא ששיטות או משתנים המוכרזים כפרטיים אינם יכולים להיות בירושה או להשתמש בהם ישירות בכיתות נגזרות. לעומת זאת, חברים מוגנים נגישים בתוך תת -סוגים, ומאפשרים לירושה ופולימורפיזם לתפקד ביעילות.

אנקפסולציה וביטחון

השימוש בחברים פרטיים משפר את האקפסולציה על ידי הסתרת פרטי היישום מכל האחרים. זה יכול למנוע הפרעות לא מכוונות אך עשוי להגביל את ההרחבה. מצד שני, חברים מוגנים חושפים פרטים מסוימים לתתי -משנה, ומאפשרים הרחבה אך עלולים להסתכן באקפסולציה אם לא ינוהלו בזהירות.

יישומים מעשיים

בחירה בין מוגן לפרטי תלויה בדרישות הספציפיות של התוכנה המפותחת.

מתי להשתמש בפרטי

השתמש בפרטי כאשר ברצונך לאכוף אנקפסולציה קפדנית. זה מתאים לשיטות שירות או משתנים שאסור לשנות או לגשת אליהם מחוץ לכיתה. זה מגן על המצב הפנימי ומבטיח כי שינויים במפני הכיתה אינם משפיעים על המעמדות החיצוניים.

מתי להשתמש בהגנה

בחר בחברים מוגנים בעת תכנון שיעור המיועד לירושה. זה מאפשר תת -סוגים לגשת ולשנות חברים אלה, וקידום שימוש חוזר בקוד והרחבה. זה חיוני במסגרות ובספריות שבהן הרחבה היא דאגה מרכזית.

דוגמאות בשפות תכנות שונות

הבנת האופן בו שפות שונות מיישמות שינויי גישה אלה היא קריטית להתפתחות חוצה שפה ולמנף את מלוא הפוטנציאל של תכנות מונחה עצמים.

ג'אווה

ב- Java, שינוי הגישה המוגן מספק נראות בתוך אותה חבילה וכדי תת -סוגים גם אם הם נמצאים בחבילות שונות. השינוי הפרטי מגביל את הגישה למעמד ההכרזה בלבד. הנה דוגמא:

הורה בכיתה ציבורית {
  תצוגת חלל מוגן () {
    // שיטה מוגנת
  }
}

ילד בכיתה ציבורית מרחיב את ההורה {
  show void show () {
    תצוגה (); // נגיש
  }
}

C ++

C ++ עוקב אחר דפוס דומה, אך עם תוספת של ציון רמות הגישה לירושה. חברים מוגנים נגישים בשיעורים נגזרים, ואילו חברים פרטיים אינם.

בסיס מחלקה {
  מוגן:
    int protentedvar;
  פרטי:
    int privatevar;
};

כיתה נגזרת: בסיס ציבורי {
  פונקציה void () {
    protentedvar = 1; //
    Privatevar נגיש = 1; // לא נגיש
  }
};

השלכות על עיצוב תוכנה

הבחירה בין משפיעה על מוגן לפרטי הגמישות והאבטחה של הקוד שלך.

פְּרִישׁוּת

השימוש בחברים מוגנים מגדיל את ההרחבה של השיעורים שלך. תת -סוגים יכולים לרשת ולמנף חברים אלה כדי לבנות על פונקציונליות קיימת מבלי לשנות את מחלקת הבסיס.

תַחזוּקָה

חיסכון יתר של פנימיות בכיתה עם מוגן יכול להוביל לאתגרי תחזוקה. שינויים בכיתת הבסיס עשויים להשפיע על תת -סוגים בדרכים בלתי צפויות, מה שמקשה על בסיס קוד הקוד.

שיטות עבודה מומלצות

הדבקות בשיטות עבודה מומלצות מבטיחה שהשימוש שלך בשינויי גישה משפר את הקוד שלך ולא מעכב אותו.

העדיף הרכב על פני ירושה

אמון יתר על חברים מוגנים יכול לאותת על ירושה מוגזמת. שקול להשתמש בהרכב כדי להשיג שימוש חוזר בקוד, מה שמביא לעתים קרובות לקוד גמיש ומתחזק יותר.

גישה מינימלית הכרחית

הענק את רמת הגישה המינימלית הנדרשת. אם לא צריך לגשת לחבר על ידי תת -סוגים, הפוך אותו לפרטי . תרגול זה מקטין את הפוטנציאל לתופעות לוואי לא מכוונות.

מחקרי מקרה

בחינת תרחישים בעולם האמיתי שבהם הבחירה בשינויי הגישה הייתה השפעה משמעותית יכולה לספק תובנות חשובות.

מסגרות קוד פתוח

מסגרות רבות חושפות חברים מוגנים כדי לאפשר למפתחים להאריך שיעורי בסיס. לדוגמה, במסגרות ברשת, לרוב יש לשיעורי בקר בסיס יש שיטות מוגנות שניתן לבטל כדי להתאים אישית את ההתנהגות.

הפרות אבטחה מחשיפת יתר

היו מקרים בהם שימוש לרעה בגישה מוגנת הוביל לפגיעויות אבטחה. תת -סוגים ניגשו ושונו פנימיות בכיתות בסיס בדרכים לא מכוונות, וגורמות לחוסר יציבות והפרות.

ההשפעה של תכונות השפה

תכונות ספציפיות לשפה יכולות להשפיע על אופן התנהלות משתני הגישה ויש לקחת בחשבון בעת ​​תכנון תוכנה.

שיעורי חברים ב- C ++

C ++ מציג את הרעיון של חברים , שיכולים לגשת לחברים פרטיים ומוגנים בכיתה אחרת. שיעורי ופונקציות של תכונה זו מוסיפה מורכבות לגישה לבקרה ויש להשתמש בה בשיקול דעת.

השתקפות ב- Java ו- C#

שפות כמו Java ו- C# מאפשרות השתקפות, שיכולות לגשת לחברים פרטיים בזמן ריצה. למרות החזקה, יכולת זו יכולה לערער את בקרות הגישה ויש לטפל בה בזהירות.

בדיקות וגישה לשינויי גישה

שינויי גישה יכולים להשפיע על היכולת לבדוק את הקוד ביעילות.

בדיקת חברים פרטיים

בדיקת חברים פרטיים ישירות אינה מיואשת בדרך כלל. במקום זאת, הבדיקות צריכות להתמקד בממשקים ציבוריים. עם זאת, לפעמים זה יכול להפוך את המאתגר להשיג כיסוי קוד מלא.

חברים מוגנים בבדיקה

שימוש בחברים מוגנים יכול להקל על הבדיקה על ידי מתן אפשרות תת -תתי מבחן לגשת ולשנות התנהגות כיתת בסיס. טכניקה זו יכולה להיות מועילה אך יש ליישם אותה בזהירות כדי להימנע מהכנסת תלות בפרטי היישום.

שינויי שיקום וגישה

קוד מחדש של קוד יכול לכלול שינוי שינויי גישה לשיפור המבנה והתחזוקה.

הפחתת הנגישות

במהלך מחדש, שקול להפחית את הנגישות של החברים מפני אם כבר לא נדרשת ציבור או מוגן לפרטי גישה רחבה יותר. תרגול זה משפר את האקפסולציה ומפחית את הסיכון לאינטראקציות לא מכוונות.

הימנעות משבירת שינויים

בעת שינוי רמות הגישה בממשק API ציבורי, היה זהיר לשבירת שינויים. הפחתת הנגישות יכולה לגרום לשגיאות קומפילציה בקוד התלוי בממשק ה- API שלך.

נושאים מתקדמים

בחינת מושגים מתקדמים יכולה להעמיק את ההבנה והיישום של שינויי גישה.

גישה לשינויי דפוסי עיצוב

דפוסי תכנון מכתיבים לרוב רמות גישה ספציפיות. לדוגמה, דפוס הסינגלטון דורש מבנה פרטי כדי למנוע את ההפעלה מחוץ לכיתה.

שינויי ריבוי ריבוי

ביישומים מרובי -חריפים, משתני הגישה ממלאים תפקיד בבטיחות החוטים. חברים פרטיים יכולים למנוע בעיות גישה במקביל אך זקוקים לגישה מסונכרנת כאשר הם משותפים לכל האשכולות.

מַסְקָנָה

הבנת ההבחנה בין שינויי מוגנים ופרטיים גישה חיונית לכתיבת קוד יעיל מונחה אובייקטים. בעוד שפרטי מבטיח אנקפסולציה מקסימאלית, חברים מוגנים מציעים איזון על ידי מאפשר גישה תת -סוגית. קבלת החלטות מושכלות לגבי רמות גישה משפרות את אבטחת הקוד, תחזוקה והרחבה.

על ידי הקפדה על שיטות עבודה מומלצות ושקול את ההשלכות של כל שינוי, מפתחים יכולים ליצור ארכיטקטורות תוכנה חזקות וגמישות. מינוף שינוי הגישה המתאים הוא מיומנות קריטית התורמת לאיכות הכללית וההצלחה של פרויקטים של תוכנה.