什麼是受保護的與私有的？

介紹

在面向對象編程領域，理解訪問修飾符對於設計健壯且可維護的代碼優關重要。的概念 受保護 和 私有訪問級別 在封裝中發揮著重要作用，封裝是力保對象狀態完整性的基本原則。開發人員經常在這兩個修飾符之間進行選擇，以平衡應用程序中的可訪問性和安心性。本文深入研究了 受保護的自身 成員的細微差別，探討了它們在各種編程語言中的含義。

了解訪問修飾符

訪問修飾符是面向對象語言中用於設置類、方法和變量的可訪問性的關鍵字。它們定義如何在程序的其他部分訪問類的成員。主要訪問修飾符包括 public , protected , private ，有時還有 default 或 internal ，具體取決於語言。

公共訪問修飾符

聲明為 公共的成員 可以從任何其他類訪問。這種級別的可訪問性允許盡可能廣泛的訪問，但可能會導致意外的交互並減少封裝。

私有訪問修飾符

修飾符 private訪問 將類成員的可見性限制在聲明它們的類中。這力保了高水平的封裝，防止外部類直接訪問或修改這些成員。

受保護的訪問修飾符

具有的成員 protected修飾符 可以在其自己的類中和派生類中訪問。此訪問級別在之間取得平衡 private 和 public，允許子類利用和擴展功能，同時保持一定程度的封裝。

私有與受保護：主要區別

之間的根本區別 private 和 protected訪問修飾符 在於為子類和外部類提供的可訪問性級別。

子類中的可訪問性

即使子類位於同一包或模塊中，私有成員也無法在子類中訪問。這意味著聲明為 private的方法或變量 不能被繼承或直接在派生類中使用。相反， 受保護的自己的 成員可以在子類中訪問，從而允許繼承和多態性有效地發揮作用。

封裝與安心

使用 私有 成員可以通過對所有其他類隱藏實現細節來增強封裝性。這可以防止意外干擾，但可能會限制可擴展性。另一方面， 受保護的 成員向子類公開某些細節，促進擴展，但如果不仔細管理，則可能存在封裝風險。

實際應用

在之間進行選擇 受保護 和 私有 取決於所開發軟件的具體要求。

何時使用私有

請使用 private 。 當您想要強制執行嚴格封裝時，這適用於不應在類外部更改或訪問的實用方法或變量。它保護內部狀態並力保對類內部的修改不會影響外部類。

何時使用受保護的

選擇 受保護的自己的成員。 在設計用於繼承的類時，這允許子類訪問和修改這些成員，從而促進代碼重用和擴展。它在可擴展性是關鍵問題的框架和庫中優關重要。

不同編程語言的示例

了解不同語言如何實現這些訪問修飾符對於跨語言開發和充分利用面向對象編程的潛力優關重要。

爪哇

在 Java 中， protected 訪問修飾符提供同一包內和子類的可見性，即使它們位於不同的包中。 修飾符 private 僅限制對聲明類的訪問。這是一個例子：

public class Parent {
  protected void display() {
    // 受保護的方法
  }
}

public class Child 擴展 Parent {
  public void show() {
    display(); } // 可訪問
  }
}

C++

C++ 遵循類似的模式，但添加了指定繼承訪問級別。受保護的成員可以在派生類中訪問，而私有成員則不能。

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

派生類：public Base {
  void function() {
    protectedVar = 1; // 可訪問
    privateVar = 1; // 不可訪問
  }
};

對軟件設計的影響

之間的選擇 受保護 和 私有 會影響代碼的靈活性和安心性。

可擴展性

使用 受保護的自己的 成員可以增加類的可擴展性。子類可以繼承並利用這些成員來構建現有功能，而無需修改基類。

維護

過度暴露受類內部 保護的 可能會導致維護挑戰。基類中的更改可能會以不可預見的方式影響子類，從而使代碼庫更難以管理。

推薦實踐

遵循推薦實踐可力保訪問修飾符的使用增強而不是阻礙代碼。

優先考慮組合而不是繼承

對 受保護 成員的過度依賴可能表明過度繼承。考慮使用組合來實現代碼重用，這通常會產生更靈活和可維護的代碼。

很少的必要訪問

授予所需的很低訪問級別。如果某個成員不需要被子類訪問，請將其設為 private 。這種做法減少了出現意外副作用的可能性。

案例研究

檢查訪問修飾符的選擇會產生重大影響的現實場景可以提供有價值的見解。

開源框架

許多框架公開 受保護的自己的 成員以允許開發人員擴展基類。例如，在 Web 框架中，基本控制器類通常具有 受保護方法。 可以重寫以自定義行為的

過度曝光導致的安心漏洞

在某些情況下，濫用 受保護的 訪問會導致安心漏洞。子類以意想不到的方式訪問和修改基類內部，導致不穩定和破壞。

語言特徵的影響

特定於語言的功能會影響訪問修飾符的行為方式，在設計軟件時應予以考慮。

C++ 中的友元類

C++ 引入了的概念 友元類和函數 ，可以訪問另一個類的私有和受保護成員。此功能增加了訪問控制的複雜性，必須謹慎使用。

Java 和 C# 中的反射

Java 和 C# 等語言允許反射，可以在運行時訪問私有成員。雖然功能強大，但此功能可能會破壞訪問控制，應謹慎處理。

測試和訪問修飾符

訪問修飾符會影響有效測試代碼的能力。

測試私人成員

通常不鼓勵直接測試私有成員。相反，測試應該關注公共接口。然而，這有時會使實現完整的代碼覆蓋變得困難。

測試中受保護的成員

使用 受保護的自己的 成員可以通過允許測試子類訪問和修改基類行為來促進測試。該技術可能很有用，但應謹慎應用，以避免引入對實現細節的依賴。

重構和訪問修飾符

重構代碼可能涉及更改訪問修飾符以改進結構和可維護性。

降低可訪問性

在重構過程中，，請考慮減少從 公共 或 受保護 到 私有的成員訪問權限。 如果不再需要更廣泛的訪問權限這種做法增強了封裝性並降低了意外交互的風險。

避免重大變更

修改公共 API 中的訪問級別時，請小心破壞更改。減少可訪問性可能會導致依賴於 API 的代碼出現編譯錯誤。

優質主題

探索優質概念可以加深對訪問修飾符的理解和應用。

設計模式中的訪問修飾符

設計模式通常規定特定的訪問級別。例如，單例模式需要一個私有構造函數來防止從類外部進行實例化。

多線程中的修飾符

在多線程應用程序中，訪問修飾符在線程安心中發揮著作用。私有成員可以防止並發訪問問題，但在跨線程共享時需要同步訪問。

結論

了解之間的區別 protected 和 private訪問修飾符 對於編寫有效的面向對象代碼優關重要。雖然 私有 力保了更大程度的封裝，但 受保護的自己的 成員通過允許子類訪問來提供平衡。做出有關訪問級別的明智決策可以增強代碼的安心性、可維護性和可擴展性。

通過遵循推薦實踐並考慮每個修飾符的含義，開發人員可以創建強大而靈活的軟件架構。利用適當的訪問修飾符是一項關鍵技能，有助於軟件項目的整體質量和成功。