实践中的私有成员和公共成员（封装有多重要？）

Question

面向对象编程的最大优点之一是封装，而我们被教导的“真理”之一是成员变量应该始终设为私有，并通过访问器和修改器方法来使用，从而确保能够验证和验证更改。

然而，我很好奇这在实践中是否真的很重要。特别是，如果您有一个更复杂的成员变量（例如集合），那么只公开它而不是创建一堆获取集合键、添加/删除集合项等方法可能会非常诱人。

您通常遵循这个规则吗？您的答案是否取决于代码是为自己编写还是为他人使用？除了混淆之外，是否还存在其他更微妙的原因？

- Asmor

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可能是为什么要使用getter和setter？的重复问题。 - nawfal

请注意，即使您的访问器向调用者公开集合，仍然大多数使用访问器的参数仍然有效。如果您担心封装性，请在将其传递给调用者之前或覆盖旧集合值之前克隆集合。 - jpaugh

Answer 1

作为一个需要维护多年前其他人编写的代码的人来说，很清楚地认识到如果将成员属性声明为public，最终它会被滥用。我甚至听说过有人不同意使用访问器和修改器，因为这仍然不能真正实现封装的目的，即“隐藏类的内部工作方式”。这显然是个有争议的话题，但我的观点是，“将每个成员变量都声明为private，主要考虑类需要做什么（方法），而不是如何让人们更改内部变量。”

- Smashery

Answer 2

这要看情况。这是一个必须实事求是决定的问题。

假设我有一个用于表示点的类。我可以为X和Y坐标设置getter和setter，或者我可以将它们都设置为public，并允许自由读写数据。在我看来，这是可以接受的，因为这个类就像一个增强版的结构体——一个数据集合，可能附带一些有用的功能。

然而，在许多情况下，您不希望提供对内部数据的完全访问权限，并依靠类提供的方法与对象进行交互。一个例子是HTTP请求和响应。在这种情况下，允许任何人通过网络发送任何内容是不明智的，必须通过类方法进行处理和格式化。在这种情况下，该类被构思为一个真正的对象，而不是一个简单的数据存储。

这实际上取决于动词（方法）是否驱动结构，还是数据驱动结构。

- Kyle

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我只是想说，我觉得你最后提到的一点（方法或数据驱动结构）特别有见地。谢谢！ - Asmor

如果您以后想要增强您的类，使其在X或Y更改时执行某些操作，使用getter和setter会更加容易。 - Trent

这就是区别所在 - 如果我存储一个点，我不希望它做任何事情，只是存储信息而已。这完全取决于类将用于什么目的。 - Kyle Cronin

如果您决定X和Y的最小和最大合法值是多少呢？那么您可能想在X和Y的不存在的getter和setter中执行它。 - MarkJ

@Trent，“如果你以后想要”……在我看来，这是一个危险的说法 =P。现在越来越多的时候，我开始质疑自己写了多少代码去考虑那些从未发生过的事情。（我知道这是一个非常老的问题/评论，但我忍不住！） - Sprague

Answer 3

是的，封装很重要。暴露底层实现会出现（至少）两个问题：

1. 混淆职责。调用者不应该需要或想要理解底层实现。他们只想让类完成它的工作。通过暴露底层实现，你的类没有完成它的工作。相反，它只是将责任推给了调用者。
2. 将你绑定到底层实现。一旦您公开底层实现，您就与之绑定。如果您告诉调用者，例如，下面有一个集合，您无法轻松地将集合替换为新的实现。

这些（和其他）问题适用于您是否直接访问底层实现或仅复制所有底层方法。您应该公开必要的实现，而不多余。将实现保持私有使整个系统更易维护。

- Derek Park

Answer 4

我倾向于尽可能将成员保持私有，并仅通过getter方法访问，即使在同一类中也是如此。我还尝试避免使用setter方法作为第一草稿，尽可能促进值类型对象的使用。在大量使用依赖注入时，您经常会拥有setter方法但没有getter方法，因为客户端应该能够配置对象，但（其他人）不需要知道实际配置情况，因为这是一个实现细节。

敬礼， Ollie

- Oliver Gierke

Answer 5

我倾向于严格遵循规则，即使只是我的代码。我真的很喜欢C#中的属性，因为这个原因。它使得控制赋值变得非常容易，但你仍然可以像使用变量一样使用它们。或者将set设置为私有，get设置为公有等。

- Joel

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我也喜欢属性。可惜C++没有它们。 - Thomas

Answer 6

基本上，信息隐藏是关于代码的清晰度。它旨在使其他人更容易扩展您的代码，并防止他们在使用您类的内部数据时意外创建错误。这基于一个原则，即没有人会读注释，特别是带有指令的注释。

例如：我正在编写更新变量的代码，我需要确保Gui（图形用户界面）反映出变化，最简单的方法是添加一个访问器方法（称为“Setter”），而不是直接更新数据。

如果我将该数据公开，并且某些内容更改了变量而没有通过Setter方法进行更改（这经常发生），那么有人将需要花费一个小时进行调试，以找出为什么更新没有显示。同样适用于“获取”数据，少量适用于“获取”数据。我可以将注释放在头文件中，但很可能在出现问题之前没有人会读它。通过private强制执行，这意味着错误无法发生，因为它将显示为易于定位的编译时错误，而不是运行时错误。

根据经验，您唯一想要使成员变量公开并省略Getter和Setter方法的时候是，如果您想要绝对清楚地表明更改将不产生任何副作用；特别是如果数据结构很简单，比如只是简单地将两个变量作为一对保留的类。

这应该是一个相当罕见的情况，因为通常您会想有副作用，如果您正在创建的数据结构如此简单以至于您不需要它（例如配对），则已经在标准库中提供了更高效的写法。

话虽如此，对于大多数仅使用一次且没有扩展的小型程序，例如您在大学获得的程序，在整个编写过程中您都会记住这一点，然后您会提交它们并再也不接触代码。此外，如果您编写数据结构是为了了解它们存储数据的方式，而不是释放代码，则有一个很好的论点认为Getter和Setter将无济于事，并妨碍学习体验。

只有当您进入工作场所或进行大型项目时，您编写的代码将被来自不同人编写的对象和结构调用（可能性很大），才变得重要起来，使这些“提示”变得强有力。是否是一个人的项目是出奇的无关紧要，简单的原因是，“从现在开始的六周内的你”与同事一样不同。而“我六周前”通常会变得懒惰。

最后一点是，有些人非常热衷于信息隐藏，如果您的数据没有必要公开，他们会感到恼怒。最好使他们开心。

- deworde

Answer 7

C# 属性“模拟”公共字段。看起来很酷，语法确实加速了创建那些 get/set 方法的过程。

- Richie_W

Answer 8

记住在对象上调用方法的语义。方法调用是一个非常高层次的抽象，可以由编译器或运行时系统以多种不同的方式实现。

如果您要调用的对象的方法存在于同一进程/内存映射中，则编译器或虚拟机可能会对其进行优化，直接访问数据成员。另一方面，如果对象存在于分布式系统中的另一个节点上，则无法直接访问其内部数据成员，但仍可以通过发送消息来调用其方法。

通过编写基于接口的代码，您可以编写不关心目标对象存在位置、如何调用其方法甚至是否使用相同语言编写的代码。

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在你提到实现集合所有方法的对象的例子中，那么这个对象实际上就是一个集合。因此，也许这种情况下继承比封装更好。

- Noel Walters

Answer 9

我发现有很多getter和setter是一种代码异味，这意味着程序的结构设计得不好。你应该查看使用这些getter和setter的代码，并寻找真正应该成为类的一部分的功能。在大多数情况下，类的字段应该是私有实现细节，只有该类的方法可以操作它们。

同时拥有getter和setter等同于该字段是公共的（当getter和setter是微不足道/自动生成时）。有时候，更好的做法可能是将字段声明为public，这样代码会更简单，除非你需要多态性或框架需要get/set方法（而且你无法更改框架）。

但也有一些情况下，拥有getter和setter是一个好的模式。一个例子：

当我创建应用程序的GUI时，我尝试将GUI的行为保持在一个类（FooModel）中，以便可以轻松进行单元测试，并将GUI的可视化放在另一个类（FooView）中，只能手动测试。视图和模型通过简单的粘合代码连接；当用户更改字段x的值时，视图调用模型上的setX（String），模型可能会引发某些其他部分已更改的事件，视图将使用getter从模型获取更新的值。

在一个项目中，有一个GUI模型，其中有15个getter和setter，其中仅有3个get方法是微不足道的（例如IDE可以生成它们）。所有其他方法都包含一些功能或非微不足道的表达式，例如以下内容：

public boolean isEmployeeStatusEnabled() {
    return pinCodeValidation.equals(PinCodeValidation.VALID);
}

public EmployeeStatus getEmployeeStatus() {
    Employee employee;
    if (isEmployeeStatusEnabled()
            && (employee = getSelectedEmployee()) != null) {
        return employee.getStatus();
    }
    return null;
}

public void setEmployeeStatus(EmployeeStatus status) {
    getSelectedEmployee().changeStatusTo(status, getPinCode());
    fireComponentStateChanged();
}

- Esko Luontola

Answer 10

这一切都关乎于控制人们使用你所提供的内容的能力。你越是有控制权，就能够做出更多的假设。

此外，理论上你可以改变底层实现或其他什么东西，但由于大部分情况下它是：

private Foo foo;
public Foo getFoo() {}
public void setFoo(Foo foo) {}

这有点难以证明。

- SCdF

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哈哈，我懂你的感受！这就是为什么在C#中引入了Public Foo Foo { get; set; }的概念，这样你甚至不需要创建一个私有成员变量。 - Jon Limjap

一个显而易见的理由是，setFoo() 可以对 foo 进行检查，看它是否符合允许范围，例如。此外（当没有 setFoo 时），你可以有一个类的私有成员 "FooImpl extends Foo"，并将 getFoo() 返回为 Foo，从而允许你随意更改实现。 - quant_dev

@quant_dev 可以，但实际上几乎从不这样做。我认为我从未见过在bean中进行验证，它总是在先前的某个时间完成（例如，如果我们谈论web，则是Web框架生命周期的一部分）。领域对象始终更灵活，没有逻辑。 - SCdF

@Jon，Java中真的需要属性。 - Alex Baranosky