何时需要使用公共实例变量？

Question

我昨天在编写自己的LinkedList实现。我做的事情类似于这样：

public class Node
{
    Node next;
    int value;

    public Node()
    {
       next = null
       value = 0;
    }
}

当我使用Node时，我在执行node.next和node.value。然后我意识到-等等，我在做什么？这些实例变量应该是private的，然后我应该用getter()和setter()来访问，例如getNext()和setValue()。

这使我想知道，什么时候会希望使用除了private实例变量之外的内容？

- boltup_im_coding

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这个回答：https://dev59.com/xmoy5IYBdhLWcg3wkO2g#8466886 给出了一些关于使用getter和setter的标准（理想？）行为的例外细节。虽然我认为它主要是指类内部访问的选择，而在那里我想你仍然有选择的余地。 - BlackVegetable

请称呼我老派，但我根本看不出使用getter或setter的优势，除非您想触发一些副作用或进行一些验证。这只是额外的、不必要的长度和括号。 - Kevin

但是使用空的getter和setter的一个优点是，如果将来需要添加验证逻辑或副作用，那么您只需在一个地方（即getter/setter中）编写该代码，所有已经通过getter/setter访问变量的其他代码现在都使用该验证逻辑。 - nhgrif

当你相信自己 - arynaq

@VGR 这将归入我提到的“验证”类别。我想我最近一直在Objective C中工作，所以有些宠坏了，其中（1）调用空指针不会产生任何效果（无操作/返回null/0），（2）如果您想添加getter/setter，只需正确命名即可，无需进行外部更改。 - Kevin

Answer 1

技术上来说，你提出了两个问题：标题问题，“何时适合使用公共实例字段”，以及你最后一句话，“何时适合使用非私有实例字段”。

何时适合使用公共实例字段？几乎每个人都知道答案几乎从不。我认为它们偶尔可以适用于非常小的值类，这些类的行为类似于简单的C结构体。一个很好的例子是java.awt.Point和java.awt.Dimension。

事实上，这些都是特别好的例子，因为它们最终演变成使用访问器方法，尽管它们很简单，这是一个很好的教训：即使一个看起来如此简单，以至于公共字段可能似乎可接受的类也有可能成为需要封装的东西。（Point和Dimension仍然保留这些公共字段以实现向后兼容性。）

何时适合使用非私有实例字段？大多数人没有利用没有访问修饰符的字段和方法（以及类）是包私有的这一事实，但包私有字段在许多情况下都很有用。由于它们只能被同一包中的代码访问，通常情况下是您的代码，您可以相信自己不会做会破坏对象的“坏事”。我认为有相当多的合法用途可以使用包私有字段，而不是公共字段。

话虽如此，Point/Dimension规则仍然适用：有很多次我以为我可以使用包私有字段，直到后来意识到我需要通过get和set方法进行封装。

受保护的字段可能比它们应该使用得更多。在我看来，让子类直接修改状态而不是通过方法进行修改很少有大的收益。

- VGR

Answer 2

当您实际上不需要保护它们免受任意访问或更改时（例如当允许该值采用任何整数或简单的空映射“检索到的值”到“对象中的值”时），在其周围包装getter或setter就没有多大意义。

如果情况是这样的，代码有时看起来更加自然，使用以下方式：

object.value = 42;

而不是：

object.setValue (42);

尽管在我看来差异很小，但我仍然更喜欢使用getter和setter。

即使在将来某个时刻您需要将逻辑纳入成员变量中，将公共成员变量更改为getter/setter可能会破坏该类的API，涉及到所有使用它的客户端的更改。

这可能包括（但不限于）：

• 限制可以设置成员变量的值。例如，将对象的年龄限制在0到137亿年之间：-)
• 提取被导出的值，例如从摄氏度成员计算华氏温度。
• 在设置值时具有副作用，例如更改涉及预加载一些文件到缓存中的文件名。

- paxdiablo

Answer 3

经典示例是用于表示二维数学点的类。

public class Point {
    public float x;
    public float y;

    public Point( float x, float y ) {
        x = x;
        y = y;
    }

    public void scale( float c ) {
        x *= c;
        y *= c;
    }

    public void rotate( float angle, Point center ) {
       // whatever this logic is; I forget
    }   
}

一个Point实际上只是一个包含两个可以任意变化的浮点数的容器。通过直接访问x和y而不是强制用户通过getter和setter来访问，不会对任何东西造成伤害。同时，一些操作（如缩放和旋转）非常常见，值得创建一个类来提供必要的坐标数学运算方法。

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请原谅（或更正）代码中可能存在的语法或其他错误。我已经很久没有写过Java了。

- chepner

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我可以原谅很多事情，但是我无法容忍那种混乱的数学思维，比如在没有参考点的情况下通过旋转零维点来达到某个角度。 :-) - paxdiablo

好的，那真是相当明显啊。 - chepner

Answer 4

你必须了解Java中的访问修饰符。快速参考：http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/accesscontrol.html

- goSun