S4参考类是否有声明公共和私有方法的方法？

Question

请注意：我知道R是一种函数式语言，所以请不要咬我；-）

对于我的许多程序，采用面向对象编程方法给我带来了很好的体验。现在，我想知道在R中使用S4 Reference Classes时是否有办法区分公共方法和私有方法？

示例

类定义

setRefClass("B",
    field=list(
        b.1="numeric",
        b.2="logical"
    ),
    methods=list(
        thisIsPublic=function(...) {
            thisIsPublic_ref(.self=.self, ...)
        },
        thisIsPrivate=function(...) {
            thisIsPrivate_ref(.self=.self, ...)
        }
    )
)

setRefClass("A",
    field=list(
        a.1="B"
    )
)

注意

通常我不会将实际的方法定义放在类定义中，而是将其分离为S4方法（即thisIsPublic_ref），原因如下：

1. 这样类定义保持清晰排列，在个别方法定义变得很大时更容易阅读。
2. 它允许您随时切换到方法的功能性执行。假设x是某个类的实例，则可以调用foo_ref(.self=x)而不是x$foo()。
3. 它允许您通过compiler::cmpfun()字节编译方法，我认为如果您只有“纯”引用类方法，则无法实现。

对于这个特定的示例来说，确实没有必要使它那么复杂，但我想仍然说明这种方法。

方法定义

setGeneric(
    name="thisIsPublic_ref",
    signature=c(".self"),
    def=function(
        .self,
        ...
    ) {
    standardGeneric("thisIsPublic_ref")    
    }
)
setGeneric(
    name="thisIsPrivate_ref",
    signature=c(".self"),
    def=function(
        .self,
        ...
    ) {
    standardGeneric("thisIsPrivate_ref")    
    }
)

require(compiler)

setMethod(
    f="thisIsPublic_ref",
    signature=signature(.self="B"),
    definition=cmpfun(function(  
        .self,
        ...
    ){
    .self$b.1 * 1000
    })
)
setMethod(
    f="thisIsPrivate_ref",
    signature=signature(.self="B"),
    definition=cmpfun(function(  
        .self,
        ...
    ){
    .self$b.2
    })
)

实例

x.b <- new("B", b.1=10, b.2=TRUE)
x.a <- new("A", a.1=x.b, a.2="hello world")

公有 vs. 私有

类 A 的实例（即 x.a）应该允许使用类 B 的公有方法：

> x.a$a.1$thisIsPublic()
[1] 10000

类 A 的实例 (即 x.a) 不应该允许使用类 B 的私有方法。因此，我希望这样的操作不起作用，即导致错误：

> x.a$a.1$thisIsPrivate()
[1] TRUE

有什么想法可以指定这个吗？

到目前为止，我想到的唯一方法：

在每个方法中添加一个sender参数，显式地为每个方法调用指定它，并检查class(.self) == class(sender)。但这似乎有点“显式”。

- Rappster

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x.a是A类的一个实例，但x.a$a.1是B类的一个实例。你想阻止B类的一个实例访问B类的私有方法吗？如果你试图基于它可能存在的数据结构来阻止一个类访问其方法，那么你很可能会进入一个完全痛苦的世界... - Spacedman

完全正确，但这不是我的目标。再次强调，我感觉自己在面向对象编程方面缺乏一些背景知识。将某些类的实例放置在其他类的字段中（例如，在A类的x.a中作为B类的实例的x.a$a.1）只是我实现封装的一种方式。但你完全正确，这种方式无法真正区分公共和私有方法，因为最终调用方法的是a.1而不是x.a。我会考虑一个好的更新示例来使事情更清晰。 - Rappster

Answer 1

作为R中的一等对象，函数可以嵌套在另一个函数内部，如下所示：

hello <- function() {
    print_ <- function() { 
         return ('hello world')
    }
    print_()
}

是的，这很狡猾，可能不是最干净的方法，但它确实有效...使用“hello（）”调用。

- hd1

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我不认为这是无礼的。这在JavaScript库中很常见，而且我不会惊讶地看到它出现在其他面向函数的脚本语言中。 - 16807

Answer 2

简短的回答是制作一个程序包。R 的对象系统和它分割代码（命名空间）的方式与类 Java 语言中的相应部分更加独立。

制作程序包时，您需要使用指令export和exportMethods在名为 NAMESPACE 的文件中指定要导出的内容。您可以选择不导出方法和其他您希望成为程序包私有的 R 对象（使用 Java 术语）。请参见 Writing R Extensions manual 中的“具有 S4 类和方法的命名空间”部分。

第一次制作程序包可能会有些棘手，但有很多帮助文档可供参考。请参见上面链接的 package.skeleton 和“编写 R 扩展”手册。

请确保您真正需要引用类。通常，常规S4类是更符合R语言的方式，不管它值得多少。关于R的许多面向对象构造（以及打包），Hadley Wickham的devtools wiki是一个很好的信息来源。

- cbare

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我完全同意这一点，包是正确的选择。但请注意，不从包中导出某些内容并不意味着用户无法访问它们。您仍然可以使用 ::: 运算符访问“私有”函数和数据。 - Gabor Csardi