什么是受保护的与私有的？

介绍

在面向对象编程领域，理解访问修饰符对于设计健壮且可维护的代码优关重要。的概念 受保护 和 私有访问级别 在封装中发挥着重要作用，封装是力保对象状态完整性的基本原则。开发人员经常在这两个修饰符之间进行选择，以平衡应用程序中的可访问性和安心性。本文深入研究了 受保护的自身 成员的细微差别，探讨了它们在各种编程语言中的含义。

了解访问修饰符

访问修饰符是面向对象语言中用于设置类、方法和变量的可访问性的关键字。它们定义如何在程序的其他部分访问类的成员。主要访问修饰符包括 public , protected , private ，有时还有 default 或 internal ，具体取决于语言。

公共访问修饰符

声明为 公共的成员 可以从任何其他类访问。这种级别的可访问性允许尽可能广泛的访问，但可能会导致意外的交互并减少封装。

私有访问修饰符

private访问修饰符 将 类成员的可见性限制在声明它们的类中。这力保了高水平的封装，防止外部类直接访问或修改这些成员。

受保护的访问修饰符

具有成员 protected修饰符的 可以在其自己的类中和派生类中访问。此访问级别在之间取得平衡 private 和 public，允许子类利用和扩展功能，同时保持一定程度的封装。

私有与受保护：主要区别

之间的根本区别 private 和 protected访问修饰符 在于为子类和外部类提供的可访问性级别。

子类中的可访问性

即使子类位于同一包或模块中，私有成员也无法在子类中访问。这意味着声明为 private 的方法或变量 不能被继承或直接在派生类中使用。相反， 受保护的自己的 成员可以在子类中访问，从而允许继承和多态性有效地发挥作用。

封装与安心

使用 私有 成员可以通过对所有其他类隐藏实现细节来增强封装性。这可以防止意外干扰，但可能会限制可扩展性。另一方面， 受保护的 成员向子类公开某些细节，促进扩展，但如果不仔细管理，则可能存在封装风险。

实际应用

在之间进行选择 受保护 和 私有 取决于所开发软件的具体要求。

何时使用私有

请使用 private 。 当您想要强制执行严格封装时，这适用于不应在类外部更改或访问的实用方法或变量。它保护内部状态并力保对类内部的修改不会影响外部类。

何时使用受保护的

选择受 保护的自己的成员。 在设计用于继承的类时，这允许子类访问和修改这些成员，从而促进代码重用和扩展。它在可扩展性是关键问题的框架和库中优关重要。

不同编程语言的示例

了解不同语言如何实现这些访问修饰符对于跨语言开发和充分利用面向对象编程的潜力优关重要。

爪哇

在 Java 中， protected 访问修饰符提供同一包内和子类的可见性，即使它们位于不同的包中。 private 。 修饰符仅限制对声明类的访问这是一个例子：

public class Parent {
  protected void display() {
    // 受保护的方法
  }
}

public class Child 扩展 Parent {
  public void show() {
    display(); } // 可访问
  }
}

C++

C++ 遵循类似的模式，但添加了指定继承访问级别。受保护的成员可以在派生类中访问，而私有成员则不能。

基类 {
  protected:
    int protectedVar;
  私有：
    int privateVar；
};

派生类：public Base {
  void function() {
    protectedVar = 1; // 可访问
    privateVar = 1; // 不可访问
  }
};

对软件设计的影响

受之间的选择 保护 和 私有 会影响代码的灵活性和安心性。

可扩展性

使用 受保护的自己的 成员可以增加类的可扩展性。子类可以继承并利用这些成员来构建现有功能，而无需修改基类。

维护

过度暴露受类内部 保护的 可能会导致维护挑战。基类中的更改可能会以不可预见的方式影响子类，从而使代码库更难以管理。

推荐实践

遵循推荐实践可力保访问修饰符的使用增强而不是阻碍代码。

优先考虑组合而不是继承

对 受保护 成员的过度依赖可能表明过度继承。考虑使用组合来实现代码重用，这通常会产生更灵活和可维护的代码。

很少的必要访问

授予所需的很低访问级别。如果某个成员不需要被子类访问，请将其设为 private 。这种做法减少了出现意外副作用的可能性。

案例研究

检查访问修饰符的选择会产生重大影响的现实场景可以提供有价值的见解。

开源框架

许多框架公开受 保护的自己的 成员以允许开发人员扩展基类。例如，在 Web 框架中，基本控制器类通常具有 受保护方法。 可以重写以自定义行为的

过度曝光导致的安心漏洞

在某些情况下，滥用受 保护的 访问会导致安心漏洞。子类以意想不到的方式访问和修改基类内部，导致不稳定和破坏。

语言特征的影响

特定于语言的功能会影响访问修饰符的行为方式，在设计软件时应予以考虑。

C++ 中的友元类

C++ 引入了的概念 友元类和函数 ，可以访问另一个类的私有和受保护成员。此功能增加了访问控制的复杂性，必须谨慎使用。

Java 和 C# 中的反射

Java 和 C# 等语言允许反射，可以在运行时访问私有成员。虽然功能强大，但此功能可能会破坏访问控制，应谨慎处理。

测试和访问修饰符

访问修饰符会影响有效测试代码的能力。

测试私人成员

通常不鼓励直接测试私有成员。相反，测试应该关注公共接口。然而，这有时会使实现完整的代码覆盖变得困难。

测试中受保护的成员

使用 受保护的自己的 成员可以通过允许测试子类访问和修改基类行为来促进测试。该技术可能很有用，但应谨慎应用，以避免引入对实现细节的依赖。

重构和访问修饰符

重构代码可能涉及更改访问修饰符以改进结构和可维护性。

降低可访问性

在重构过程中，，请考虑减少从 公共 或 受保护 到 私有的成员访问权限。 如果不再需要更广泛的访问权限这种做法增强了封装性并降低了意外交互的风险。

避免重大变更

修改公共 API 中的访问级别时，请小心破坏更改。减少可访问性可能会导致依赖于 API 的代码出现编译错误。

优质主题

探索优质概念可以加深对访问修饰符的理解和应用。

设计模式中的访问修饰符

设计模式通常规定特定的访问级别。例如，单例模式需要一个私有构造函数来防止从类外部进行实例化。

多线程中的修饰符

在多线程应用程序中，访问修饰符在线程安心中发挥着作用。私有成员可以防止并发访问问题，但在跨线程共享时需要同步访问。

结论

了解之间的区别 protected 和 private访问修饰符 对于编写有效的面向对象代码优关重要。虽然 私有 力保了更大程度的封装，但 受保护的自己的 成员通过允许子类访问来提供平衡。做出有关访问级别的明智决策可以增强代码的安心性、可维护性和可扩展性。

通过遵循推荐实践并考虑每个修饰符的含义，开发人员可以创建强大而灵活的软件架构。利用适当的访问修饰符是一项关键技能，有助于软件项目的整体质量和成功。