Introdução
No campo da programação orientada a objetos, a compreensão dos modificadores de acesso é crucial para projetar código robusto e sustentável. Os conceitos de níveis de acesso protegido e privado desempenham um papel significativo no encapsulamento, um princípio fundamental que garante a integridade do estado de um objeto. Os desenvolvedores geralmente lidam com a escolha entre esses dois modificadores para equilibrar a acessibilidade e a segurança em seus aplicativos. Este artigo investiga as nuances dos próprios membros protegidos , explorando suas implicações em várias linguagens de programação.
Entendendo modificadores de acesso
Modificadores de acesso são palavras-chave usadas em linguagens orientadas a objetos para definir a acessibilidade de classes, métodos e variáveis. Eles definem como os membros de uma classe podem ser acessados em outras partes do programa. Os modificadores de acesso primário incluem públicos , protegidos , privados e, às vezes, inadimplentes ou internos , dependendo do idioma.
Modificador de acesso público
Os membros declarados como públicos são acessíveis a qualquer outra classe. Esse nível de acessibilidade permite o maior acesso possível, mas pode levar a interações não intencionais e encapsulamento reduzido.
Modificador de acesso privado
O modificador de acesso privado restringe a visibilidade dos membros da classe à classe em que são declarados. Isso garante um alto nível de encapsulamento, impedindo que classes externas acessem diretamente ou modifiquem esses membros.
Modificador de acesso protegido
Os membros do modificador protegido estão acessíveis em sua própria classe e por classes derivadas. Esse nível de acesso atinge um equilíbrio entre privado e público , permitindo que as subclasses utilizem e estendam a funcionalidade, mantendo algum grau de encapsulamento.
Privado vs. Protegido: Diferenças -chave
A diferença fundamental entre modificadores de acesso privado e protegido está no nível de acessibilidade fornecido a subclasses e classes externas.
Acessibilidade em subclasses
Os membros privados não estão acessíveis em subclasses, mesmo que a subclasse esteja dentro do mesmo pacote ou módulo. Isso significa que métodos ou variáveis declaradas como privadas não podem ser herdadas ou diretamente usadas em classes derivadas. Por outro lado, os próprios membros protegidos estão acessíveis nas subclasses, permitindo que a herança e o polimorfismo funcionem efetivamente.
Encapsulamento e segurança
O uso de membros privados aprimora o encapsulamento, ocultando detalhes da implementação de todas as outras classes. Isso pode impedir a interferência não intencional, mas pode limitar a extensibilidade. Por outro lado, os membros protegidos expõem certos detalhes a subclasses, facilitando a extensão, mas potencialmente arriscando o encapsulamento se não forem gerenciados com cuidado.
Aplicações práticas
A escolha entre protegida e privada depende dos requisitos específicos do software que está sendo desenvolvido.
Quando usar privado
Use privado quando deseja aplicar o encapsulamento rigoroso. Isso é adequado para métodos de utilidade ou variáveis que não devem ser alteradas ou acessadas fora da classe. Ele protege o estado interno e garante que as modificações nos internos da classe não afetem as classes externas.
Quando usar protegido
Opte por membros próprios protegidos ao projetar uma aula destinada à herança. Isso permite que as subclasses acessem e modifiquem esses membros, promovendo a reutilização e a extensão do código. É essencial nas estruturas e bibliotecas onde a extensibilidade é uma preocupação importante.
Exemplos em diferentes linguagens de programação
Compreender como diferentes idiomas implementam esses modificadores de acesso é crucial para o desenvolvimento da linguagem cruzada e para alavancar todo o potencial da programação orientada a objetos.
Java
Em Java, o modificador de acesso protegido fornece visibilidade dentro do mesmo pacote e para subclasses, mesmo que estejam em pacotes diferentes. O modificador privado restringe o acesso apenas à aula de declaração. Aqui está um exemplo:
public classe pai {
Protected void Display () {
// Método Protected
}
}
public class Child estende o pai {
public void show () {
display (); // acessível
}
}
C ++
O C ++ segue um padrão semelhante, mas com a adição de especificar níveis de acesso à herança. Os membros protegidos estão acessíveis em classes derivadas, enquanto os membros privados não são.
classe base {
protegida:
int protegedVar;
Privado:
int privateVar;
};
classe Derivada: Base pública {
void function () {
Protectectvar = 1; // acessível
privateVar = 1; // não acessível
}
};
Implicações para design de software
A escolha entre protegida e privada afeta a flexibilidade e a segurança do seu código.
Extensibilidade
O uso de membros próprios protegidos aumenta a extensibilidade de suas classes. As subclasses podem herdar e alavancar esses membros para construir a funcionalidade existente sem modificar a classe base.
Manutenção
A superexposição de classe interna com protegida pode levar a desafios de manutenção. Alterações na classe base podem afetar as subclasses de maneiras imprevistas, dificultando o gerenciamento da base de código.
Práticas recomendadas
A adesão às melhores práticas garante que seu uso de modificadores de acesso melhore seu código em vez de impedir.
Favorecer a composição sobre a herança
Experença com membros protegidos pode sinalizar herança excessiva. Considere usar a composição para obter a reutilização do código, o que geralmente resulta em código mais flexível e sustentável.
Acesso mínimo necessário
Conceda o nível mínimo de acesso necessário. Se um membro não precisar ser acessado por subclasses, torne -o privado . Essa prática reduz o potencial de efeitos colaterais não intencionais.
Estudos de caso
Examinar cenários do mundo real em que a escolha dos modificadores de acesso teve impactos significativos pode fornecer informações valiosas.
Estruturas de código aberto
Muitas estruturas expõem os próprios membros protegidos para permitir que os desenvolvedores estendam as classes base. Por exemplo, nas estruturas da Web, as classes do controlador básico geralmente possuem métodos protegidos que podem ser substituídos para personalizar o comportamento.
Violações de segurança da superexposição
Houve casos em que o uso indevido de acesso protegido levou a vulnerabilidades de segurança. Subclasses acessadas e modificadas de classe base internas de maneiras não intencionais, causando instabilidade e violações.
O impacto dos recursos da linguagem
Os recursos específicos do idioma podem influenciar como os modificadores de acesso se comportam e devem ser considerados ao projetar o software.
Aulas de amigos em C ++
O C ++ apresenta o conceito de classes e funções de amigos , que podem acessar membros privados e protegidos de outra classe. Esse recurso adiciona complexidade para o controle de acesso e deve ser usado criteriosamente.
Reflexão em Java e C#
Idiomas como Java e C# permitem a reflexão, que podem acessar membros privados em tempo de execução. Embora poderoso, esse recurso pode minar os controles de acesso e deve ser tratado com cuidado.
Modificadores de teste e acesso
Os modificadores de acesso podem afetar a capacidade de testar o código de maneira eficaz.
Testando membros particulares
Testar membros privados diretamente é geralmente desencorajado. Em vez disso, os testes devem se concentrar nas interfaces públicas. No entanto, isso às vezes pode tornar um desafio alcançar a cobertura completa do código.
Membros protegidos em testes
O uso de membros próprios protegidos pode facilitar o teste, permitindo que as subclasses de teste acessem e modifiquem o comportamento da classe base. Essa técnica pode ser benéfica, mas deve ser aplicada com cuidado para evitar a introdução de dependências nos detalhes da implementação.
Refatoração e acesso a modificadores
O código de refatoração pode envolver a mudança de modificadores de acesso para melhorar a estrutura e a manutenção.
Reduzindo a acessibilidade
Durante a refatoração, considere reduzir a acessibilidade dos membros do público ou protegido a privado, se o acesso mais amplo não é mais necessário. Essa prática melhora o encapsulamento e reduz o risco de interações não intencionais.
Evitando mudanças de quebra
Ao modificar os níveis de acesso em uma API pública, seja cauteloso em quebrar mudanças. A redução da acessibilidade pode causar erros de compilação no código que depende da sua API.
Tópicos avançados
Explorar conceitos avançados pode aprofundar a compreensão e aplicação de modificadores de acesso.
Modificadores de acesso em padrões de design
Os padrões de design geralmente determinam níveis de acesso específicos. Por exemplo, o padrão Singleton requer um construtor privado para impedir que a instanciação fora da classe.
Modificadores no multithreading
Em aplicativos multithreads, os modificadores de acesso desempenham um papel na segurança do thread. Os membros privados podem evitar problemas de acesso simultâneos, mas precisam de acesso sincronizado quando compartilhados nos threads.
Conclusão
Compreender a distinção entre modificadores de acesso protegido e privado é essencial para escrever um código eficaz orientado a objetos. Enquanto o Private garante o máximo de encapsulamento, os próprios membros protegidos oferecem um saldo, permitindo o acesso à subclasse. A tomada de decisões informadas sobre os níveis de acesso aprimora a segurança, a manutenção e a extensibilidade do código.
Ao aderir às práticas recomendadas e considerar as implicações de cada modificador, os desenvolvedores podem criar arquiteturas de software robustas e flexíveis. Aproveitar o modificador de acesso apropriado é uma habilidade crítica que contribui para a qualidade geral e o sucesso dos projetos de software.
