Giới thiệu
Trong lĩnh vực lập trình hướng đối tượng, việc hiểu các công cụ sửa đổi truy cập là rất quan trọng để thiết kế mã mạnh mẽ và có thể duy trì. Các khái niệm về cấp độ truy cập được bảo vệ và riêng tư đóng một vai trò quan trọng trong đóng gói, một nguyên tắc cơ bản đảm bảo tính toàn vẹn của trạng thái của một đối tượng. Các nhà phát triển thường vật lộn với việc lựa chọn giữa hai công cụ sửa đổi này để cân bằng khả năng tiếp cận và bảo mật trong các ứng dụng của họ. Bài viết này đi sâu vào các sắc thái của các thành viên được bảo vệ , khám phá ý nghĩa của chúng trong các ngôn ngữ lập trình khác nhau.
Hiểu các sửa đổi truy cập
Trình sửa đổi truy cập là các từ khóa được sử dụng trong các ngôn ngữ hướng đối tượng để đặt khả năng truy cập của các lớp, phương thức và biến. Họ xác định cách các thành viên của một lớp có thể được truy cập trong các phần khác của chương trình. Các sửa đổi truy cập chính bao gồm công khai , được bảo vệ , riêng tư và đôi khi mặc định hoặc nội bộ , tùy thuộc vào ngôn ngữ.
Công cụ sửa đổi truy cập công cộng
Các thành viên được tuyên bố là công chúng có thể truy cập từ bất kỳ lớp nào khác. Mức độ tiếp cận này cho phép truy cập rộng nhất có thể nhưng có thể dẫn đến các tương tác ngoài ý muốn và giảm đóng gói.
Công cụ sửa đổi truy cập riêng
Trình sửa đổi quyền truy cập tư nhân hạn chế khả năng hiển thị của các thành viên trong lớp mà họ được khai báo. Điều này đảm bảo mức độ đóng gói cao, ngăn chặn các lớp bên ngoài truy cập trực tiếp hoặc sửa đổi các thành viên này.
Công cụ sửa đổi truy cập được bảo vệ
Các thành viên với công cụ sửa đổi được bảo vệ có thể truy cập trong lớp của chính họ và bởi các lớp dẫn xuất. Mức truy cập này đạt được sự cân bằng giữa tư nhân và công cộng , cho phép các lớp con sử dụng và mở rộng chức năng trong khi duy trì một số mức độ đóng gói.
Riêng tư so với được bảo vệ: Sự khác biệt chính
Sự khác biệt cơ bản giữa các công cụ sửa đổi truy cập riêng tư và được bảo vệ nằm ở mức độ tiếp cận được cung cấp cho các lớp con và các lớp bên ngoài.
Khả năng tiếp cận trong các lớp con
Các thành viên tư nhân không thể truy cập được trong các lớp con, ngay cả khi lớp con nằm trong cùng một gói hoặc mô -đun. Điều này có nghĩa là các phương thức hoặc biến được khai báo là riêng tư không thể được kế thừa hoặc sử dụng trực tiếp trong các lớp dẫn xuất. Ngược lại, các thành viên riêng được bảo vệ có thể truy cập trong các lớp con, cho phép di truyền và đa hình hoạt động hiệu quả.
Đóng gói và bảo mật
Sử dụng các thành viên tư nhân tăng cường đóng gói bằng cách ẩn các chi tiết triển khai từ tất cả các lớp khác. Điều này có thể ngăn chặn sự can thiệp ngoài ý muốn nhưng có thể hạn chế khả năng mở rộng. Mặt khác, các thành viên được bảo vệ phơi bày một số chi tiết nhất định cho các lớp con, tạo điều kiện mở rộng nhưng có khả năng đóng gói rủi ro nếu không được quản lý cẩn thận.
Ứng dụng thực tế
Lựa chọn giữa được bảo vệ và riêng tư phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của phần mềm đang được phát triển.
Khi nào nên sử dụng riêng tư
Sử dụng riêng tư khi bạn muốn thực thi đóng gói nghiêm ngặt. Điều này phù hợp cho các phương thức hoặc biến tiện ích không nên được thay đổi hoặc truy cập bên ngoài lớp. Nó bảo vệ trạng thái nội bộ và đảm bảo rằng các sửa đổi cho lớp bên trong không ảnh hưởng đến các lớp bên ngoài.
Khi nào nên sử dụng được bảo vệ
Lựa chọn cho các thành viên riêng được bảo vệ khi thiết kế một lớp dự định thừa kế. Điều này cho phép các lớp con truy cập và sửa đổi các thành viên này, thúc đẩy tái sử dụng và mở rộng mã. Nó là điều cần thiết trong các khung và thư viện trong đó khả năng mở rộng là mối quan tâm chính.
Ví dụ bằng các ngôn ngữ lập trình khác nhau
Hiểu cách các ngôn ngữ khác nhau thực hiện các công cụ sửa đổi truy cập này là rất quan trọng để phát triển ngôn ngữ và tận dụng toàn bộ tiềm năng của lập trình hướng đối tượng.
Java
Trong Java, trình sửa đổi truy cập được bảo vệ cung cấp khả năng hiển thị trong cùng một gói và các lớp con ngay cả khi chúng nằm trong các gói khác nhau. Công cụ sửa đổi riêng chỉ giới hạn quyền truy cập vào lớp khai báo. Đây là một ví dụ:
lớp công khai cha {
được bảo vệ void display () {
// Phương thức được bảo vệ
}
}
lớp công khai con mở rộng cha {
public void show () {
display (); // Có thể truy cập
}
}
C ++
C ++ tuân theo một mẫu tương tự, nhưng với việc bổ sung chỉ định mức truy cập thừa kế. Các thành viên được bảo vệ có thể truy cập trong các lớp có nguồn gốc, trong khi các thành viên tư nhân thì không.
lớp cơ sở {
được bảo vệ:
int bảo vệvar;
Riêng tư:
int PrivateVar;
};
Lớp có nguồn gốc: cơ sở công khai {
void function () {
protectEdvar = 1; //
PrivateVar có thể truy cập = 1; // không thể truy cập
}
};
Ý nghĩa đối với thiết kế phần mềm
Sự lựa chọn giữa được bảo vệ và riêng tư ảnh hưởng đến tính linh hoạt và bảo mật của mã của bạn.
Khả năng mở rộng
Sử dụng các thành viên riêng được bảo vệ làm tăng khả năng mở rộng của các lớp học của bạn. Các lớp con có thể kế thừa và tận dụng các thành viên này để xây dựng dựa trên chức năng hiện có mà không cần sửa đổi lớp cơ sở.
BẢO TRÌ
Nội bộ lớp tiếp xúc quá mức với được bảo vệ có thể dẫn đến các thách thức bảo trì. Những thay đổi trong lớp cơ sở có thể tác động đến các lớp con theo những cách không lường trước, làm cho cơ sở mã khó quản lý hơn.
Thực tiễn tốt nhất
Tuân thủ các thực tiễn tốt nhất đảm bảo rằng việc sử dụng các sửa đổi truy cập của bạn giúp tăng cường mã của bạn thay vì cản trở nó.
Ủng hộ thành phần hơn sự kế thừa
Sự phụ thuộc quá mức vào các thành viên được bảo vệ có thể báo hiệu sự kế thừa quá mức. Cân nhắc sử dụng thành phần để đạt được việc tái sử dụng mã, thường dẫn đến mã linh hoạt và có thể duy trì hơn.
Truy cập cần thiết tối thiểu
Cấp cho mức độ truy cập tối thiểu cần thiết. Nếu một thành viên không cần phải được truy cập bởi các lớp con, hãy làm cho nó riêng tư . Thực tiễn này làm giảm tiềm năng cho các tác dụng phụ ngoài ý muốn.
Nghiên cứu trường hợp
Kiểm tra các kịch bản trong thế giới thực trong đó việc lựa chọn các công cụ sửa đổi truy cập có tác động đáng kể có thể cung cấp những hiểu biết có giá trị.
Khung nguồn mở
Nhiều khuôn khổ phơi bày các thành viên được bảo vệ để cho phép các nhà phát triển mở rộng các lớp cơ sở. Chẳng hạn, trong các khung web, các lớp bộ điều khiển cơ sở thường có các phương thức được bảo vệ có thể được ghi đè để tùy chỉnh hành vi.
Vi phạm an ninh từ việc tiếp xúc quá mức
Đã có những trường hợp lạm dụng truy cập được bảo vệ dẫn đến các lỗ hổng bảo mật. Các lớp con được truy cập và sửa đổi lớp cơ sở bên trong theo những cách ngoài ý muốn, gây ra sự bất ổn và vi phạm.
Tác động của các tính năng ngôn ngữ
Các tính năng cụ thể về ngôn ngữ có thể ảnh hưởng đến cách các bộ điều chỉnh truy cập hoạt động và nên được xem xét khi thiết kế phần mềm.
Các lớp học bạn trong C ++
C ++ giới thiệu khái niệm về các lớp và chức năng bạn bè , có thể truy cập vào các thành viên riêng tư và được bảo vệ của một lớp khác. Tính năng này làm tăng thêm sự phức tạp để kiểm soát truy cập và phải được sử dụng một cách thận trọng.
Sự phản ánh trong Java và C#
Các ngôn ngữ như Java và C# cho phép phản xạ, có thể truy cập các thành viên tư nhân trong thời gian chạy. Mặc dù mạnh mẽ, khả năng này có thể làm suy yếu các điều khiển truy cập và cần được xử lý cẩn thận.
Kiểm tra và truy cập các sửa đổi
Trình sửa đổi truy cập có thể ảnh hưởng đến khả năng kiểm tra mã hiệu quả.
Kiểm tra các thành viên tư nhân
Kiểm tra các thành viên tư nhân trực tiếp thường không được khuyến khích. Thay vào đó, các bài kiểm tra nên tập trung vào các giao diện công cộng. Tuy nhiên, điều này đôi khi có thể khiến nó trở nên khó khăn để đạt được phạm vi bảo hiểm đầy đủ.
Các thành viên được bảo vệ trong thử nghiệm
Sử dụng các thành viên riêng được bảo vệ có thể tạo điều kiện kiểm tra bằng cách cho phép các lớp kiểm tra truy cập và sửa đổi hành vi lớp cơ sở. Kỹ thuật này có thể có lợi nhưng nên được áp dụng cẩn thận để tránh đưa ra các phụ thuộc vào các chi tiết thực hiện.
Tái cấu trúc và sửa đổi truy cập
Mã tái cấu trúc có thể liên quan đến việc thay đổi các sửa đổi truy cập để cải thiện cấu trúc và khả năng bảo trì.
Giảm khả năng tiếp cận
Trong quá trình tái cấu trúc, hãy xem xét việc giảm khả năng truy cập thành viên từ công khai hoặc được bảo vệ sang tư nhân nếu không cần truy cập rộng hơn nữa. Thực tiễn này tăng cường đóng gói và giảm nguy cơ tương tác ngoài ý muốn.
Tránh phá vỡ thay đổi
Khi sửa đổi mức độ truy cập trong API công khai, hãy thận trọng với việc phá vỡ các thay đổi. Giảm khả năng truy cập có thể gây ra lỗi biên dịch trong mã phụ thuộc vào API của bạn.
Chủ đề nâng cao
Khám phá các khái niệm nâng cao có thể hiểu sâu hơn và áp dụng các sửa đổi truy cập.
Truy cập các bộ điều chỉnh trong các mẫu thiết kế
Các mẫu thiết kế thường ra lệnh cho mức độ truy cập cụ thể. Ví dụ, mẫu singleton yêu cầu một hàm tạo riêng để ngăn chặn sự khởi tạo từ bên ngoài lớp.
Bộ điều chỉnh trong đa luồng
Trong các ứng dụng đa luồng, các công cụ sửa đổi truy cập đóng một vai trò trong an toàn chủ đề. Các thành viên tư nhân có thể ngăn chặn các vấn đề truy cập đồng thời nhưng cần truy cập đồng bộ khi được chia sẻ trên các luồng.
Phần kết luận
Hiểu được sự khác biệt giữa các công cụ sửa đổi truy cập được bảo vệ và riêng tư là rất cần thiết để viết mã hướng đối tượng hiệu quả. Trong khi tư nhân đảm bảo đóng gói tối đa, các thành viên được bảo vệ cung cấp một sự cân bằng bằng cách cho phép truy cập lớp con. Đưa ra các quyết định sáng suốt về mức độ truy cập giúp tăng cường bảo mật mã, khả năng bảo trì và khả năng mở rộng.
Bằng cách tuân thủ các thực tiễn tốt nhất và xem xét ý nghĩa của từng công cụ sửa đổi, các nhà phát triển có thể tạo ra các kiến trúc phần mềm mạnh mẽ và linh hoạt. Tận dụng công cụ sửa đổi truy cập phù hợp là một kỹ năng quan trọng góp phần vào chất lượng và thành công chung của các dự án phần mềm.
