Java OOP Public vs Private vs Protected

Question

我了解公共，私人和受保護的行為。 我知道您應該使用它們來遵循面向對象編程的概念，並且我知道如何在使用多個類的程序中實現它們。

我的問題是：為什么我們這樣做？ 為什么我不能直接修改另一個類的全局變量？ 即使你不應該為什么保護，私人和公共修飾符甚至是必要的？ 這就好像程序員不相信自己不這樣做，即使他們是編寫程序的人。

提前致謝。

Answer 1

你是對的，這是因為我們不能相信自己。 可變狀態是計算機程序復雜性的一個主要因素，它很容易構建起初看起來不錯的東西，隨后隨着系統變大而變得失控。 限制訪問有助於減少對象狀態以不可預測的方式發生變化的機會。 這個想法是讓對象通過明確定義的渠道相互通信，而不是直接調整彼此的數據。 通過這種方式，我們有一些希望測試單個對象，並對它們如何作為更大系統的一部分表現出一些信心。

Answer 2

讓我舉一個基本的例子（這只是為了說明）：

class Foo {
  void processBar() {
    Bar bar = new Bar();
    bar.value = 10;
    bar.process();
  }
}

class Bar {
  public int value;
  public void process() {
    // Say some code 
    int compute = 10/value;
    // Her you have to write some code to handle
    // exception
  }
}

每件事看起來都很好，你很開心。 現在稍后您意識到其他開發人員或您用於設置值的其他api設置為0 ，這會導致Bar.process()函數中出現異常。

現在根據上面的實現，你無法限制用戶將其設置為0.現在看下面的實現。

class Foo {
  void processBar() {
    Bar bar = new Bar();
    bar.setValue(0);
    bar.process();
  }
}

class Bar {
  public int value;
  public void setValue(int value) {
    if(value == 0)
      throw new IllegalArgumentException("value = 0 is not allowed");

    this.value = value; 
  }
  public void process() {
    // Say some code
    int compute = 10/value;
    // No need to write exception handling code
    // so in theory can give u better performance too

  }
}

您現在不僅可以進行檢查，還可以提供信息性異常，這有助於在早期階段快速發現錯誤。

這只是其中一個例子，OOP（封裝，抽象等）的基礎知識，幫助您標准化界面並隱藏底層實現。

Answer 3

請記住，編寫給定類的開發人員可能不是唯一使用它的人。 開發人員團隊編寫軟件庫，這些庫在Java中通常作為JAR分發，由完全不同的開發團隊使用。 如果沒有這些標准，其他人很難知道任何可用變量/方法的意圖。

例如，如果我有一個私有/受保護的實例變量，我可能有一個公共“setter”方法來檢查有效性，前置條件並執行其他活動 - 如果任何人可以直接修改實例變量，那么所有這些都將被繞過。

另一個好處是Java文檔/教程： http ： //docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/accesscontrol.html ：

公共字段傾向於將您鏈接到特定實現，並限制您更改代碼的靈活性。

Answer 4

• 非本地行為很難推理。
• 最小化表面積可以增加理解力。
• 我不相信自己會記住所有的行為副作用。
• 我絕對不相信“你”了解所有的行為副作用。
• 我越少暴露我必須修改和擴展的靈活性。

Answer 5

我的問題是：為什么我們這樣做？

基本上，因為通過以這種方式限制自己，我們使...更容易...為我們自己，以及將來可能需要閱讀/修改代碼的其他人...理解代碼，以及各個部分交互的方式。

大多數開發人員通過抽象的心理過程來理解代碼; 即在思想上圍繞代碼位繪制邊界，孤立地理解每個位，然后理解每個位如何與其他位交互。 如果代碼的任何部分可能會混淆代碼的任何其他部分的“內部”，那么這使得典型的開發人員很難理解正在發生的事情。

在編寫代碼時，這對您來說可能不是問題，因為您可以在創建代碼時保持頭腦中所有復雜的交互。 但是在一兩年的時間里，你會忘記很多細節。 其他人從來沒有從頭開始的細節。

為什么我不能直接修改另一個類的全局變量？

因為它使你的代碼更難理解; 往上看。 代碼庫越大，問題就越明顯。

另一點是，如果您使用過度使用全局變量（實際上是靜態），那么如果您的代碼需要多線程/可重入，單元測試以及您需要在其他上下文中重用代碼，則會產生問題。

即使你不應該為什么保護，私人和公共修飾符甚至是必要的？ 這就好像程序員不相信自己不這樣做，即使他們是編寫程序的人。

這不是信任。 它是關於在源代碼中表達邊界的。

如果我編寫一個類並聲明一個方法或字段private ，我知道我不必考慮如果其他類調用它/訪問它/修改它會發生什么的問題。 如果我正在閱讀別人的代碼，我知道我可以（最初）在映射交互和邊界時忽略private部分。 private和protected修飾符和包私有只提供不同的邊界粒度。

（或者也許是關於信任;即不相信自己要記住我們設計中的抽象邊界在哪里。）

Answer 6

基本上有兩個原因：

1）Java中存在需要安全性的接口。 例如，在您的盒子上運行Java小程序時，您希望確保小程序無法訪問未經授權的文件系統的某些部分。 如果沒有強制安全性，applet可以進入Java安全層並修改自己的權限。

2）即使每個人都“受信任”，有時權宜之計也勝過常識，程序員繞過API來訪問內部接口而不是增強API（事實上，這通常需要更長的時間）。 這會產生穩定性和升級兼容性方面的問題。

（在古代計算歷史的深處，存在一個由應用程序員以這種方式處理的操作系統，在某種程度上維護操作系統的程序員必須確保某些代碼段（不是入口點，但是實際的內部代碼序列）在修改操作系統時沒有改變物理地址。）

請注意，在OOP范例變得普遍之前存在這些問題，並且是OOP的一些動機。 OOP不是一種憑空發明的任意宗教教義，而是一系列已經過大約6年編程經驗的原則。