Uvod
Na področju objektno usmerjenega programiranja je razumevanje modifikatorjev dostopa ključnega pomena za oblikovanje robustne in vzdrževalne kode. Koncepti zaščitenih in zasebnih ravni dostopa igrajo pomembno vlogo pri inkapsulaciji, temeljnem načelu, ki zagotavlja celovitost stanja predmeta. Razvijalci se pogosto spopadajo z izbiro med tema dvema modifikatorjema, da uravnotežijo dostopnost in varnost v svojih aplikacijah. Ta članek se poglobi v nianse zaščitenih lastnih članov in raziskuje njihove posledice v različnih programskih jezikih.
Razumevanje modifikatorjev dostopa
Modifikatorji dostopa so ključne besede, ki se uporabljajo v objektno usmerjenih jezikih za nastavitev dostopnosti razredov, metod in spremenljivk. Določijo, kako je mogoče dostopati do članov razreda v drugih delih programa. Primarni modifikatorji dostopa vključujejo javno , zaščiteno , zasebno in včasih privzete ali notranje , odvisno od jezika.
Javni modifikator dostopa
Člani, ki so razglašeni za javnost , so dostopni iz katerega koli drugega razreda. Ta raven dostopnosti omogoča najširši možni dostop, vendar lahko privede do nenamernih interakcij in zmanjšane kapsulacije.
Zasebni modifikator dostopa
Zasebni . modifikator dostopa omejuje prepoznavnost članov razreda na razred, v katerem so razglašeni To zagotavlja visoko raven inkapsulacije, s čimer preprečuje neposredni dostop do zunanjih razredov.
Zaščiten modifikator dostopa
Člani z zaščitenim modifikatorjem so dostopni znotraj lastnega razreda in z izpeljanimi razredi. Ta stopnja dostopa vzpostavi ravnovesje med zasebnim in javnim , kar omogoča podrazredom, da uporabljajo in razširijo funkcionalnost, hkrati pa ohranjajo določeno stopnjo inkapsulacije.
Zasebno proti zaščitene: ključne razlike
Temeljna razlika med zasebnimi in zaščitenimi modifikatorji dostopa je v ravni dostopnosti, ki jo zagotavljajo podrazredi in zunanji razredi.
Dostopnost v podrazredi
Zasebni člani niso dostopni v podrazredih, tudi če je podrazred znotraj istega paketa ali modula. To pomeni, da metod ali spremenljivk, ki so razglašene za zasebne, ni mogoče podedovati ali neposredno uporabiti v izpeljanih razredih. V nasprotju s tem so zaščiteni lastni člani dostopni znotraj podrazredov, kar omogoča učinkovito delovanje dedovanja in polimorfizma.
Inkapsulacija in varnost
Uporaba zasebnih članov izboljša inkapsulacijo s skrivanjem podrobnosti o izvajanju iz vseh drugih razredov. To lahko prepreči nenamerne motnje, vendar lahko omeji razširljivost. Po drugi strani pa zaščiteni člani izpostavijo določene podrobnosti podrazredom, kar olajša razširitev, vendar potencialno tvega, če je ne upravljate skrbno.
Praktične aplikacije
Izbira med zaščitenimi in zasebnimi je odvisna od posebnih zahtev programske opreme, ki se razvija.
Kdaj uporabljati zasebno
Uporabite zasebno , ko želite uveljaviti strogo kapsulacijo. To je primerno za komunalne metode ali spremenljivke, ki jih ne bi smeli spreminjati ali dostopati zunaj razreda. Zaščita notranjega stanja in zagotavlja, da spremembe notranjosti razreda ne vplivajo na zunanje razrede.
Kdaj uporabiti zaščiteno
se odločite za zaščitene lastne člane. Pri oblikovanju razreda, namenjenega dedovanju, To omogoča, da podrazredi dostopjo in spreminjajo te člane, kar spodbuja ponovno uporabo in razširitev kode. Ključna skrb je bistvenega pomena v okvirih in knjižnicah, kjer je razširljivost.
Primeri v različnih programskih jezikih
Razumevanje, kako različni jeziki izvajajo te modifikatorje dostopa, je ključnega pomena za razvoj med jezikom in za izkoriščanje celotnega potenciala objektno usmerjenega programiranja.
Java
Na Javi modifikator zaščitenega dostopa zagotavlja prepoznavnost znotraj istega paketa in v podrazredi, tudi če so v različnih paketih. Zasebni . modifikator omejuje dostop samo do deklaracijskega razreda Tu je primer:
javni razred Parent {
zaščiten void display () {
// zaščitena metoda
}
}
javni razred otrok razširi Parent {
javni void show () {
display (); // dostopno
}
}
C ++
C ++ sledi podobnemu vzorcu, vendar z dodajanjem določitve stopnje dostopa do dedovanja. Zavarovani člani so dostopni v izpeljanih razredih, medtem ko zasebni člani niso.
baza razreda {
zaščitena:
int zaščitenvar;
zasebno:
int privatevar;
};
izpeljan razred: javna baza {
void function () {
zaščitenivar = 1; // dostopna
privatevar = 1; // ni dostopno
}
};
Posledice za oblikovanje programske opreme
Izbira med zaščitenimi in zasebnimi vpliva na prožnost in varnost vaše kode.
Razširljivost
Uporaba zaščitenih lastnih članov povečuje razširljivost vaših razredov. Podrazredi lahko podedujejo in izkoristijo te člane, da nadgradijo na obstoječi funkcionalnost, ne da bi spremenili osnovni razred.
Vzdrževanje
Prekomerno izpostavljanje notranjosti razredov z zaščitenimi lahko privede do izzivov vzdrževanja. Spremembe osnovnega razreda lahko na nepredvidene načine vplivajo na podrazrede, zaradi česar je kodna baza težje upravljana.
Najboljše prakse
Upoštevanje najboljših praks zagotavlja, da vaša uporaba modifikatorjev dostopa povečuje vašo kodo, ne pa ovira.
Naklonjena sestavljanju nad dediščino
Prevelik oni na zaščitenih članih lahko signalizira prekomerno dedovanje. Razmislite o uporabi kompozicije, da dosežete ponovno uporabo kode, kar pogosto povzroči bolj prilagodljivo in vzdrževalno kodo.
Minimalen potreben dostop
Odobriti minimalno raven dostopa. Če člana ni treba dostopati do podrazredov, naj bo zasebna . Ta praksa zmanjšuje potencial za nenamerne stranske učinke.
Študije primerov
Preučevanje scenarijev iz resničnega sveta, kjer je izbira modifikatorjev dostopa imela pomembne vplive, lahko omogoči dragocene vpoglede.
Open-kodni okviri
Številni okviri izpostavljajo zaščitene lastne člane, da razvijalcem omogočajo razširitev baznih razredov. Na primer, v spletnih okvirih imajo osnovni razredi krmilnikov pogosto zaščitene metode, ki jih je mogoče preglasiti za prilagajanje vedenja.
Kršitve varnosti zaradi prekomerne izpostavljenosti
Obstajali so primeri, ko je zloraba zaščitenega dostopa privedla do varnostnih ranljivosti. Podrazredi so dostopali in spremenjeni znotraj notranjosti osnovnega razreda na nenamerne načine, kar povzroča nestabilnost in kršitve.
Vpliv jezikovnih značilnosti
Funkcije, specifične za jezike, lahko vplivajo na to, kako se pri oblikovanju programske opreme obnašajo modifikatorji dostopa in jih je treba upoštevati.
Razredi prijateljev v C ++
C ++ uvaja koncept razredov in funkcij prijateljev , ki lahko dostopajo do zasebnih in zaščitenih članov drugega razreda. Ta funkcija dodaja zapletenost za dostop do nadzora in jo je treba uporabljati preudarno.
Razmislek v Javi in C#
Jeziki, kot sta Java in C#, omogočajo razmislek, ki lahko med izvajanjem dostopajo do zasebnih članov. Čeprav je močna, lahko ta zmogljivost spodkopava nadzor dostopa in z njimi je treba ravnati previdno.
Modifikatorji testiranja in dostopa
Modifikatorji dostopa lahko vplivajo na sposobnost učinkovitega testiranja kode.
Testiranje zasebnih članov
Testiranje zasebnih članov je na splošno odvračano. Namesto tega bi se morali testi osredotočiti na javne vmesnike. Vendar pa lahko to včasih naredi izziv za doseganje popolne pokritosti kode.
Zaščiteni člani pri testiranju
Uporaba zaščitenih lastnih članov lahko olajša testiranje, tako da omogoči dostop do preskusnih podrazredov za dostop in spreminjanje vedenja osnovnega razreda. Ta tehnika je lahko koristna, vendar jo je treba skrbno uporabiti, da se izognemo uvedbe odvisnosti od podrobnosti o izvajanju.
Modifikatorji za predelavo in dostop
Koda za refaktoring lahko vključuje spreminjanje modifikatorjev dostopa za izboljšanje strukture in vzdrževanja.
Zmanjšanje dostopnosti
Med refaktoriranjem razmislite o zmanjšanju dostopnosti članov iz javne ali zaščitene na zasebno, če širši dostop ni več potreben. Ta praksa izboljšuje kapsulacijo in zmanjšuje tveganje za nenamerne interakcije.
Izogibanje prekinitvi sprememb
Pri spreminjanju stopenj dostopa v javnem API -ju bodite previdni pri prekinitvi sprememb. Zmanjšanje dostopnosti lahko povzroči napake pri kompilaciji v kodi, ki so odvisne od vašega API -ja.
Napredne teme
Raziskovanje naprednih konceptov lahko poglobi razumevanje in uporabo modifikatorjev dostopa.
Modifikatorji dostopa v vzorcih oblikovanja
Oblikovalni vzorci pogosto narekujejo določene stopnje dostopa. Na primer, vzorec Singletona zahteva zasebni konstruktor, da prepreči instancacijo zunaj razreda.
Modifikatorji pri večnamenskem branju
V večnamenskih aplikacijah imajo modifikatorji dostopa vlogo pri varnosti niti. Zasebni člani lahko preprečijo težave s sočasnim dostopom, vendar potrebujejo sinhroniziran dostop, če jih delite čez niti.
Zaključek
Razumevanje razlikovanja med zaščitenimi in zasebnimi modifikatorji dostopa je bistvenega pomena za pisanje učinkovite objektno usmerjene kode. Medtem ko zasebni zagotavlja največjo kapsulacijo, zaščiteni lastni člani ponujajo ravnotežje z omogočanjem dostopa do podrazreda. Sprejemanje informiranih odločitev o stopnjah dostopa povečuje varnost kode, vzdrževanje in razširljivost.
Z upoštevanjem najboljših praks in upoštevanjem posledic vsakega modifikatorja lahko razvijalci ustvarijo robustne in prilagodljive programske arhitekture. Uporaba ustreznega modifikatorja dostopa je ključna veščina, ki prispeva k splošni kakovosti in uspešnosti programskih projektov.
