02-05-2022, 22:50
Zugriffsmodifikatoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle von Sichtbarkeit und Zugänglichkeit in verschiedenen Teilen Ihres Codes. Der 'public'-Modifikator ermöglicht es jeder Klasse, überall in Ihrem Code, auf das zugehörige Mitglied oder die zugehörige Klasse zuzugreifen. Er lässt im Wesentlichen die Tür weit offen. Wenn Sie beispielsweise ein Klassenmitglied in C# als public deklarieren, können Sie von anderen Klassen darauf zugreifen, unabhängig von deren Standort in Ihrer Projektstruktur. Stellen Sie sich vor, Sie haben eine Klasse namens "Car", und sie hat eine öffentliche Eigenschaft wie "MaxSpeed". Jeder Code, der eine Instanz von "Car" erstellt, kann "MaxSpeed" leicht lesen und ändern, was ihn äußerst flexibel macht. Wenn jedoch zu viele Details über öffentliche Mitglieder preisgegeben werden, kann das zu Problemen führen, bei denen Teile Ihres Codes unbeabsichtigt von diesen öffentlichen Mitgliedern abhängen, was es schwieriger macht, Ihren Code zu ändern oder zu refaktorisieren, ohne Dinge zu brechen.
In Java begegnen Sie einem ähnlichen Verhalten mit öffentlichen Zugriffsmodifikatoren. Wenn Sie eine Methode wie "public void drive()" innerhalb einer Klasse wie "Car" deklarieren, kann jede Klasse, die "Car" instanziiert oder referenziert, diese Methode aufrufen. Obwohl dies den einfachen Zugang fördert, kommt der Nachteil ins Spiel, dass öffentliche Mitglieder die Kopplung zwischen Klassen erhöhen. Wenn sich das interne Funktionieren von "Car" ändert, muss jede Klasse, die diese öffentliche Methode verwendet, möglicherweise aktualisiert werden, was eine Welle von Änderungen in Ihrem Code zur Folge hat. Sie sollten dies im Hinterkopf behalten; während der Zugang bequem ist, handelt es sich oft um einen Tausch von Flexibilität gegen Komplexität.
Zugriffsmodifikatoren: Privat
Der private Zugriffsmodifikator bietet im Gegensatz dazu eine maximale Kapselung. Ein privates Mitglied ist nur innerhalb der Klasse zugänglich, in der es definiert ist. Wenn Sie eine Variable wie "private int engineTemperature" innerhalb einer "Car"-Klasse definieren, kann keine andere Klasse direkt auf "engineTemperature" zugreifen oder sie manipulieren. Dies ist besonders nützlich, um die Integrität Ihrer Daten zu wahren. Sie können eine öffentliche Methode bereitstellen, die "engineTemperature" beeinflusst, wie "public void increaseTemperature()", die die Logik enthalten kann, um die Variable sicher zu ändern und somit zu kontrollieren, wie sie zugegriffen oder modifiziert wird.
Die Verwendung privater Zugriffsmodifikatoren reduziert signifikant die Abhängigkeiten zwischen Klassen. Durch die Kapselung von Daten verringern Sie die Wahrscheinlichkeit, dass unerwartete Änderungen Ihre Leistung oder Funktionalität beeinträchtigen. Wenn sich die Logik zur Anpassung der Motortemperatur ändern muss, müssen Sie nur die Methode innerhalb der "Car"-Klasse ändern, ohne sich Sorgen machen zu müssen, dass externer Code, der zuvor direkt auf die Variable zugegriffen hat, dadurch beeinträchtigt wird. Dies ist eine vorteilhafte Designstrategie, insbesondere wenn Anwendungen in Größe und Komplexität wachsen. Folglich, während Sie einschränken, wie sehr externe Klassen Ihren internen Zustand manipulieren können, sollten Sie auch sicherstellen, dass Ihr interner Zustand sicher modifiziert werden kann.
Zugriffsmodifikatoren: Protected
Protected bietet einen schönen Mittelweg zwischen public und private. Mitglieder, die als protected definiert sind, sind sowohl in ihrer eigenen Klasse als auch von Unterklassen (abgeleiteten Klassen) zugänglich. Wenn Sie eine Klassenhierarchie haben, kann die Verwendung von protected zu wiederverwendbarem Code führen und gleichzeitig ein gewisses Maß an Zugriffskontrolle aufrechterhalten. Wenn "Car" beispielsweise eine Basisklasse ist und "SportsCar" eine abgeleitete Klasse ist, wird jedes geschützte Mitglied wie "protected int horsepower" in "Car" in "SportsCar" zugänglich. Dies ermöglicht es "SportsCar", die Grundfunktionalität zu nutzen und gleichzeitig spezifisches Verhalten hinzuzufügen.
Ein Nachteil, dem Sie bei geschützten Mitgliedern begegnen werden, ist, dass dies zu eng gekoppelten Klassendesigns führen kann. Während Sie Funktionalität wiederverwenden, sind Unterklassen jetzt auf die Implementierung ihrer Elternklassen angewiesen. In mehreren Fällen führt dies zu fragilen Designs, in denen Änderungen in der Basisklasse unbeabsichtigt abgeleitete Klassen brechen können. Wenn Sie eine Bibliothek oder ein Framework erstellen, das weit verbreitet ist, könnte ein öffentlicher Ansatz mehr Flexibilität bieten. Dennoch, wenn Sie die Anwendung steuern und die erwartete Unterklassenstruktur kennen, kann protected ein hilfreicher Modifikator zur Verbesserung der Code-Wiederverwendung sein.
Standard-Zugriffsmodifikator
Weiterführend haben viele Sprachen wie Java, was oft als 'package-private' oder Standardzugriff bezeichnet wird, der sich von public, private oder protected unterscheidet. Wenn Sie einfach ein Klassenmitglied ohne Angabe eines Zugriffsmodifikators deklarieren, ist es nur für Klassen im selben Paket zugänglich. Das kann effizient sein, um eng verwandte Klassen zusammenzufassen. Wenn ich beispielsweise mehrere Klassen erstelle, die logisch zusammengehören - sagen wir mehrere "Vehicle"-Klassen - können diese Platz und Logik teilen, ohne ihre Mitglieder jeder Klasse im Projekt zugänglich zu machen.
Der Nachteil dieses Ansatzes tritt auf, wenn Sie später Ihren Mitgliederzugriff über Pakete hinweg erweitern möchten. Änderungen können erhebliche Refaktorisierungsarbeiten erfordern, insbesondere wenn mehrere Klassen mit diesen paketprivaten Mitgliedern interagieren. Es ist im Allgemeinen eine gute Idee, bei Ihrem Design bedacht zu sein, um zukünftigen Reibungen vorzubeugen. Wenn Sie feststellen, dass Sie häufig paketprivaten Zugriff benötigen, sollten Sie überlegen, ob Ihre Klassenorganisation mit spezifischer Funktionalität übereinstimmt oder ob es sich lohnen könnte, Mitglieder breiter zugänglich zu machen.
Vergleich der Modifikator-Verwendungsfälle in C++ und Java
Verschiedene Programmiersprachen übernehmen Zugriffsmodifikatoren mit leichten Variationen, und es ist subtil, aber wirkungsvoll. In C++ sind "protected"-Mitglieder nicht nur für Unterklassen, sondern auch für FreundeskClasses zugänglich. Dies kann mächtig sein, fügt aber eine weitere Komplexitätsebene zu Ihrem Design hinzu. Sie könnten unerwünschte Abhängigkeiten einführen, wenn andere Klassen diese geschützten Mitglieder häufig ändern. In Java existiert das Konzept des 'friend'-Zugriffs nicht, was eine einfachere Hierarchie bewahrt und die Unterklassen sauberer hält.
Ich finde, dass es beim Arbeiten mit C++ entscheidend ist, sorgfältig darüber nachzudenken, welche Klassen ich als Freunde bezeichnen möchte. Dies kann zu Effizienz führen, aber auch dazu, dass man sich zu stark auf bestimmte Klassen verlässt, die mehr Zugriff haben, als sie sollten. Java hingegen erzwingt eine striktere Kapselung, was typischerweise zu weniger unbeabsichtigter Kopplung führt. Beide Sprachen bieten großartige Werkzeuge für ein solides Klassendesign, sie setzen es jedoch unterschiedlich um. Sie müssen entscheiden, welcher Ansatz am besten mit der Architektur Ihres Projekts und den Zielen zur Zukunftssicherung übereinstimmt.
Best Practices zur Vermeidung von Fallstricken
Eine solide Strategie für Zugriffsmodifikatoren kann Ihnen in der Zukunft viele Kopfschmerzen ersparen. Es ist verlockend, alles öffentlich zu machen, um den Zugang zu erleichtern, insbesondere in kleineren oder Prototyp-Projekten. Widerstehen Sie jedoch dieser Versuchung. Sie werden feststellen, dass die engen Beziehungen, die durch öffentlichen Zugriff entstehen, Änderungen umständlich machen können, wenn Ihr Projekt skaliert. Stattdessen sollten Sie Prinzipien wie Kapselung und Trennung der Anliegen befolgen. Streben Sie an, Mitglieder standardmäßig privat zu halten und sie nur dann offenzulegen, wenn es unbedingt notwendig ist. Indem Sie klare Schnittstellen definieren, die den Zugriff steuern, können Sie besser verwalten, wie Klassen interagieren.
Die Arbeit mit geschützten Mitgliedern erfordert ebenfalls sorgfältige Prüfung; überlegen Sie, ob Unterklassen wirklich Zugriff auf bestimmte Variablen oder Methoden benötigen oder ob deren Offenlegung den Missbrauch verstärkt. Ebenso kann eine übermäßige Abhängigkeit vom Standardzugriff in Java zu einer unflexiblen Code-Struktur führen, sobald größere Abhängigkeiten entstehen. Erkunden Sie gegebenenfalls Möglichkeiten zur Refaktorisierung, während Sie aufmerksam darauf achten, wie der Zugriff definiert ist. Letztendlich wird eine klare Strategie zu einem einfacheren Wartungszyklus führen.
Abschließende Gedanken zu Zugriffsmodifikatoren in professionellen Codebasen
Sie könnten schließlich auf Projekte stoßen, in denen Einzelpersonen Zugriffsmodifikatoren inkonsequent anwenden, was zu Codes führt, die schwer zu verfolgen und zu warten sind. Ein starker Codestandard, der die Verwendung von public, private, protected und paketprivatem Zugriffführt, führt oft zu einer viel saubereren Codebasis. Sie sollten mit Ihrem Team auf einen Konsens hinsichtlich der Verwendung dieser Modifikatoren hinarbeiten, um sicherzustellen, dass jedes Mitglied die Auswirkungen seiner Entscheidungen versteht. Dokumentation spielt hierbei eine entscheidende Rolle; explizit in Ihrer Dokumentation zu sein, hilft anderen, Ihre Designprinzipien zu erfassen und den Wunsch nach einem einheitlichen Ansatz über die gesamte Codebasis zu fördern.
Während Sie diese Konzepte weiter erkunden, könnten Sie in Erwägung ziehen, Werkzeuge zu nutzen, die Ihnen helfen, Ihre Richtlinien für Zugriffsmodifikatoren über den Code, den Sie und Ihr Team erstellen, durchzusetzen. Beispielsweise kann die Annahme von statischen Analysetools Verstöße gegen Ihre Zugriffsregelungen aufzeigen, bevor sie zu größeren Problemen werden. Apropos Werkzeuge, die anderen Aspekten des Softwaremanagements zugutekommen können, wird dieser Inhalt von BackupChain unterstützt, einer fortschrittlichen, zuverlässigen Backup-Lösung, die speziell für IT-Profis und kleine Unternehmen entwickelt wurde und dazu dient, Hyper-V-, VMware- und Windows-Server-Umgebungen zu schützen, unter anderem.
In Java begegnen Sie einem ähnlichen Verhalten mit öffentlichen Zugriffsmodifikatoren. Wenn Sie eine Methode wie "public void drive()" innerhalb einer Klasse wie "Car" deklarieren, kann jede Klasse, die "Car" instanziiert oder referenziert, diese Methode aufrufen. Obwohl dies den einfachen Zugang fördert, kommt der Nachteil ins Spiel, dass öffentliche Mitglieder die Kopplung zwischen Klassen erhöhen. Wenn sich das interne Funktionieren von "Car" ändert, muss jede Klasse, die diese öffentliche Methode verwendet, möglicherweise aktualisiert werden, was eine Welle von Änderungen in Ihrem Code zur Folge hat. Sie sollten dies im Hinterkopf behalten; während der Zugang bequem ist, handelt es sich oft um einen Tausch von Flexibilität gegen Komplexität.
Zugriffsmodifikatoren: Privat
Der private Zugriffsmodifikator bietet im Gegensatz dazu eine maximale Kapselung. Ein privates Mitglied ist nur innerhalb der Klasse zugänglich, in der es definiert ist. Wenn Sie eine Variable wie "private int engineTemperature" innerhalb einer "Car"-Klasse definieren, kann keine andere Klasse direkt auf "engineTemperature" zugreifen oder sie manipulieren. Dies ist besonders nützlich, um die Integrität Ihrer Daten zu wahren. Sie können eine öffentliche Methode bereitstellen, die "engineTemperature" beeinflusst, wie "public void increaseTemperature()", die die Logik enthalten kann, um die Variable sicher zu ändern und somit zu kontrollieren, wie sie zugegriffen oder modifiziert wird.
Die Verwendung privater Zugriffsmodifikatoren reduziert signifikant die Abhängigkeiten zwischen Klassen. Durch die Kapselung von Daten verringern Sie die Wahrscheinlichkeit, dass unerwartete Änderungen Ihre Leistung oder Funktionalität beeinträchtigen. Wenn sich die Logik zur Anpassung der Motortemperatur ändern muss, müssen Sie nur die Methode innerhalb der "Car"-Klasse ändern, ohne sich Sorgen machen zu müssen, dass externer Code, der zuvor direkt auf die Variable zugegriffen hat, dadurch beeinträchtigt wird. Dies ist eine vorteilhafte Designstrategie, insbesondere wenn Anwendungen in Größe und Komplexität wachsen. Folglich, während Sie einschränken, wie sehr externe Klassen Ihren internen Zustand manipulieren können, sollten Sie auch sicherstellen, dass Ihr interner Zustand sicher modifiziert werden kann.
Zugriffsmodifikatoren: Protected
Protected bietet einen schönen Mittelweg zwischen public und private. Mitglieder, die als protected definiert sind, sind sowohl in ihrer eigenen Klasse als auch von Unterklassen (abgeleiteten Klassen) zugänglich. Wenn Sie eine Klassenhierarchie haben, kann die Verwendung von protected zu wiederverwendbarem Code führen und gleichzeitig ein gewisses Maß an Zugriffskontrolle aufrechterhalten. Wenn "Car" beispielsweise eine Basisklasse ist und "SportsCar" eine abgeleitete Klasse ist, wird jedes geschützte Mitglied wie "protected int horsepower" in "Car" in "SportsCar" zugänglich. Dies ermöglicht es "SportsCar", die Grundfunktionalität zu nutzen und gleichzeitig spezifisches Verhalten hinzuzufügen.
Ein Nachteil, dem Sie bei geschützten Mitgliedern begegnen werden, ist, dass dies zu eng gekoppelten Klassendesigns führen kann. Während Sie Funktionalität wiederverwenden, sind Unterklassen jetzt auf die Implementierung ihrer Elternklassen angewiesen. In mehreren Fällen führt dies zu fragilen Designs, in denen Änderungen in der Basisklasse unbeabsichtigt abgeleitete Klassen brechen können. Wenn Sie eine Bibliothek oder ein Framework erstellen, das weit verbreitet ist, könnte ein öffentlicher Ansatz mehr Flexibilität bieten. Dennoch, wenn Sie die Anwendung steuern und die erwartete Unterklassenstruktur kennen, kann protected ein hilfreicher Modifikator zur Verbesserung der Code-Wiederverwendung sein.
Standard-Zugriffsmodifikator
Weiterführend haben viele Sprachen wie Java, was oft als 'package-private' oder Standardzugriff bezeichnet wird, der sich von public, private oder protected unterscheidet. Wenn Sie einfach ein Klassenmitglied ohne Angabe eines Zugriffsmodifikators deklarieren, ist es nur für Klassen im selben Paket zugänglich. Das kann effizient sein, um eng verwandte Klassen zusammenzufassen. Wenn ich beispielsweise mehrere Klassen erstelle, die logisch zusammengehören - sagen wir mehrere "Vehicle"-Klassen - können diese Platz und Logik teilen, ohne ihre Mitglieder jeder Klasse im Projekt zugänglich zu machen.
Der Nachteil dieses Ansatzes tritt auf, wenn Sie später Ihren Mitgliederzugriff über Pakete hinweg erweitern möchten. Änderungen können erhebliche Refaktorisierungsarbeiten erfordern, insbesondere wenn mehrere Klassen mit diesen paketprivaten Mitgliedern interagieren. Es ist im Allgemeinen eine gute Idee, bei Ihrem Design bedacht zu sein, um zukünftigen Reibungen vorzubeugen. Wenn Sie feststellen, dass Sie häufig paketprivaten Zugriff benötigen, sollten Sie überlegen, ob Ihre Klassenorganisation mit spezifischer Funktionalität übereinstimmt oder ob es sich lohnen könnte, Mitglieder breiter zugänglich zu machen.
Vergleich der Modifikator-Verwendungsfälle in C++ und Java
Verschiedene Programmiersprachen übernehmen Zugriffsmodifikatoren mit leichten Variationen, und es ist subtil, aber wirkungsvoll. In C++ sind "protected"-Mitglieder nicht nur für Unterklassen, sondern auch für FreundeskClasses zugänglich. Dies kann mächtig sein, fügt aber eine weitere Komplexitätsebene zu Ihrem Design hinzu. Sie könnten unerwünschte Abhängigkeiten einführen, wenn andere Klassen diese geschützten Mitglieder häufig ändern. In Java existiert das Konzept des 'friend'-Zugriffs nicht, was eine einfachere Hierarchie bewahrt und die Unterklassen sauberer hält.
Ich finde, dass es beim Arbeiten mit C++ entscheidend ist, sorgfältig darüber nachzudenken, welche Klassen ich als Freunde bezeichnen möchte. Dies kann zu Effizienz führen, aber auch dazu, dass man sich zu stark auf bestimmte Klassen verlässt, die mehr Zugriff haben, als sie sollten. Java hingegen erzwingt eine striktere Kapselung, was typischerweise zu weniger unbeabsichtigter Kopplung führt. Beide Sprachen bieten großartige Werkzeuge für ein solides Klassendesign, sie setzen es jedoch unterschiedlich um. Sie müssen entscheiden, welcher Ansatz am besten mit der Architektur Ihres Projekts und den Zielen zur Zukunftssicherung übereinstimmt.
Best Practices zur Vermeidung von Fallstricken
Eine solide Strategie für Zugriffsmodifikatoren kann Ihnen in der Zukunft viele Kopfschmerzen ersparen. Es ist verlockend, alles öffentlich zu machen, um den Zugang zu erleichtern, insbesondere in kleineren oder Prototyp-Projekten. Widerstehen Sie jedoch dieser Versuchung. Sie werden feststellen, dass die engen Beziehungen, die durch öffentlichen Zugriff entstehen, Änderungen umständlich machen können, wenn Ihr Projekt skaliert. Stattdessen sollten Sie Prinzipien wie Kapselung und Trennung der Anliegen befolgen. Streben Sie an, Mitglieder standardmäßig privat zu halten und sie nur dann offenzulegen, wenn es unbedingt notwendig ist. Indem Sie klare Schnittstellen definieren, die den Zugriff steuern, können Sie besser verwalten, wie Klassen interagieren.
Die Arbeit mit geschützten Mitgliedern erfordert ebenfalls sorgfältige Prüfung; überlegen Sie, ob Unterklassen wirklich Zugriff auf bestimmte Variablen oder Methoden benötigen oder ob deren Offenlegung den Missbrauch verstärkt. Ebenso kann eine übermäßige Abhängigkeit vom Standardzugriff in Java zu einer unflexiblen Code-Struktur führen, sobald größere Abhängigkeiten entstehen. Erkunden Sie gegebenenfalls Möglichkeiten zur Refaktorisierung, während Sie aufmerksam darauf achten, wie der Zugriff definiert ist. Letztendlich wird eine klare Strategie zu einem einfacheren Wartungszyklus führen.
Abschließende Gedanken zu Zugriffsmodifikatoren in professionellen Codebasen
Sie könnten schließlich auf Projekte stoßen, in denen Einzelpersonen Zugriffsmodifikatoren inkonsequent anwenden, was zu Codes führt, die schwer zu verfolgen und zu warten sind. Ein starker Codestandard, der die Verwendung von public, private, protected und paketprivatem Zugriffführt, führt oft zu einer viel saubereren Codebasis. Sie sollten mit Ihrem Team auf einen Konsens hinsichtlich der Verwendung dieser Modifikatoren hinarbeiten, um sicherzustellen, dass jedes Mitglied die Auswirkungen seiner Entscheidungen versteht. Dokumentation spielt hierbei eine entscheidende Rolle; explizit in Ihrer Dokumentation zu sein, hilft anderen, Ihre Designprinzipien zu erfassen und den Wunsch nach einem einheitlichen Ansatz über die gesamte Codebasis zu fördern.
Während Sie diese Konzepte weiter erkunden, könnten Sie in Erwägung ziehen, Werkzeuge zu nutzen, die Ihnen helfen, Ihre Richtlinien für Zugriffsmodifikatoren über den Code, den Sie und Ihr Team erstellen, durchzusetzen. Beispielsweise kann die Annahme von statischen Analysetools Verstöße gegen Ihre Zugriffsregelungen aufzeigen, bevor sie zu größeren Problemen werden. Apropos Werkzeuge, die anderen Aspekten des Softwaremanagements zugutekommen können, wird dieser Inhalt von BackupChain unterstützt, einer fortschrittlichen, zuverlässigen Backup-Lösung, die speziell für IT-Profis und kleine Unternehmen entwickelt wurde und dazu dient, Hyper-V-, VMware- und Windows-Server-Umgebungen zu schützen, unter anderem.
