java - 面向对象访问说明符背后的推理

Question

我有一个关于面向对象访问说明符的原因的一般性问题。我从来没有完全理解它们存在的原因，只是认为它们是作为一种非常基本的代码安全形式存在的，但是在查看了这个线程上的讨论之后

Does Python have “private” variables in classes?

我明白我完全错了，他们根本没有帮助安全。那么访问说明符只是被认为是面向对象设计中的良好编程实践吗？当我们说 private 或 protected 时，这究竟是谁在保护数据字段、类或方法？人们是否仍然可以访问已经知道的方法？通过反射等方式？

如果这个问题看起来很基础或有点元循环，我深表歉意，但它一直困扰着我，因为我不太清楚封装的主要 OOP 概念之一的确切原因。

Answer 1

访问修饰符用于指示调用者如何使用您的代码。当您维护内部状态时，它们尤其重要。考虑一个保持计数的类:

public class Thing {
    public int count = 0;
    public void doSomething() { count++; }
    public int getHowManyTimesDone() { return count; }
}

这段代码有什么问题？如果调用者修改了 count，我的代码就违反了它的约定:

Thing x = new Thing();
x.doSomething();
x.doSomething();
x.count = 0;
System.out.println(x.getHowManyTimesDone());

我类(class)的契约说这应该打印 2，但它打印了 0，因为调用者修改了 count。通过使 count 成为一个 private 变量，我告诉调用者，“嘿，你不应该碰这个!这样做可能会破坏这段代码!”

Python doesn't have a concept of privacy 。相反，按照惯例，变量前加一个下划线会向调用者发出相同的警告:“如果你触摸它，它可能会破坏这段代码!”这可能与 protected 最相似。双下划线也会触发名称重整，这表明即使是子类也不应该使用它；这最类似于 private。在 Python 中，调用者有责任接受访问这些成员的风险，但鼓励程序员尽可能公开。

至于谁在Java中实现变量的可见性，那就是运行时本身。不过，确实有一些聪明的方法可以解决这个问题。我相信反射提供了一些方法，任何进入字节码或 JVM 本身的人都可以做一些事情。考虑一下 mock 所做的事情；他们可以说服 JVM mock 是一种特定类型，即使它不是。

编辑:

还有一件事。在 Java 中，鼓励程序员保持所有实例变量 private 并使用方法来访问和改变它们。这是为了可维护性，而不是出于隐藏细节的哲学原因。因为 Java 没有类似于 C# 或 Python 的属性机制，所以如果您需要向实例变量的获取或设置添加逻辑，则需要修改依赖于该实例变量的所有代码以使用这些方法。通过始终使用方法来访问变量，您可以最大限度地减少因进行此类更改而破坏的相关代码。换句话说，这是处理语言中的一个缺点的一种拼凑。