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在物件導向程式設計方法中,封裝(英語:Encapsulation)是指,一種將抽象性函式介面的實作細節部份包裝、隱藏起來的方法。
同時,它也是一種防止外界呼叫端,去存取 ...
封裝(物件導向程式設計)
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在物件導向程式設計方法中,封裝(英語:Encapsulation)是指,一種將抽象性函式介面的實作細節部份包裝、隱藏起來的方法。
同時,它也是一種防止外界呼叫端,去存取物件內部實作細節的手段,這個手段是由程式語言本身來提供的。
封裝被視為是物件導向的四項原則之一。
適當的封裝,可以將物件使用介面的程式實作部份隱藏起來,不讓使用者看到,同時確保使用者無法任意更改物件內部的重要資料,若想接觸資料只能通過公開接入方法(Publiclyaccessiblemethods)的方式(如:"getters"和"setters")。
它可以讓程式碼更容易理解與維護,也加強了程式碼的安全性。
[來源請求]
目次
1解釋
1.1封裝和繼承
2信息隱藏
3程式範例
3.1保留字
3.1.1C#範例
3.1.2JAVA範例
3.2名字修飾(Namemangling)
4參考文獻
解釋[編輯]
在物件導向的語言裡,封裝往往指以下兩個相關聯但是獨立的概念,有時候這兩者是存在因果關係。
[1][2]
一種程式語言的機制,限制直接存取某些物件的部件。
[3][4]
一種程式語言的結構體,其將資料和操作該資料的方法綁在一起,提供了便利性。
[5][6]
一些程式語言的研究者和學者將定義①或者定義①+②作為辨認一門語言是否為物件導向語言的標準之一。
一些程式語言提供了閉包作為封裝,但是這種功能不屬於物件導向的範疇。
在許多程式語言里,組件並不會自動隱藏並且能夠被重寫,因此,一些傾向於定義②的人會將資訊隱藏(informationhiding)作為一個單獨的定義③列舉出來。
在使用類的大多物件導向的程式語言中,雖然封裝是被支援的,但是仍有其他替代品可以選擇。
封裝和繼承[編輯]
《DesignPatterns》的作者們曾經大篇幅地討論封裝和繼承的矛盾。
根據他們自身的經驗,設計師們濫用繼承。
他們認為繼承將破壞封裝,考慮父類別的實現細節將暴露給子類。
[7]
父類別的內部實現對於子類來說是不透明的(實現一個子類時,你需要了解父類別的實現細節,以此決定是否需要重寫某個方法)。
[8]同時,一旦父類別被修改,因為子類依賴著父類別,所以子類的實現也需要被重新審視。
資訊隱藏[編輯]
封裝可以隱藏成員變數以及成員函式,物件的內部實現通常被隱藏,並用定義代替。
舉個例子,僅僅物件自身的方法能夠直接接觸或者操作這些成員變數。
隱藏物件內部資訊能供保證一致性:當使用者擅自修改內部部件的資料,這可能造成內部狀態不一致或者不可用;隱藏物件內部資訊能阻止這種後果。
一個眾所周知的好處是,降低系統的複雜度和提高健壯性。
大多數語言(如:C++、C#、Delphi、Java)通過設定等級去控制內部資訊隱藏,經典的是通過保留字public暴露資訊和private隱藏資訊。
一些語言(如:Smalltalk和Ruby)只允許物件去存取隱藏資訊。
通常,也是存在方法去暴露隱藏資訊,如通過反射(Ruby、Java、C#、etc.)或名字修飾(Python)。
程式範例[編輯]
保留字[編輯]
C#範例[編輯]
這是一段C#代碼,演示了如何使用private關鍵字限制變數的存取:
namespaceEncapsulation
{
classProgram
{
publicclassAccount
{
privatedecimalaccountBalance=500.00m;
publicdecimalCheckBalance()
{
returnaccountBalance;
}
}
staticvoidMain()
{
AccountmyAccount=newAccount();
decimalmyBalance=myAccount.CheckBalance();
/*Main方法能够通过public的“CheckBalance”方法确认账户余额,但是不能更改它*/
}
}
}
JAVA範例[編輯]
下面是Java的演示程式:
publicclassEmployee{
privateBigDecimalsalary=newBigDecimal(50000.00);
publicBigDecimalgetSalary(){
returnsalary;
}
publicstaticvoidmain(){
Employeee=newEmployee();
BigDecimalsal=e.getSalary();
}
}
名字修飾(Namemangling)[編輯]
下面是Python的要給實例,Python並不支援隱藏變數。
然而約定俗成,_var形式的變數被認為是私有變數。
classCar:
def__init__(self):
self._maxspeed=200
defdrive(self):
print(f'maximumspeedis{self._maxspeed}')
redcar=Car()
redcar.drive()#打印'maximumspeedis200'
redcar._maxspeed=10
redcar.drive()#打印'maximumspeedis10'
參考文獻[編輯]
^Scott,MichaelLee.Programminglanguagepragmatics2.MorganKaufmann.2006:481.ISBN 978-0-12-633951-2.Encapsulationmechanismsenabletheprogrammertogroupdataandthesubroutinesthatoperateonthemtogetherinoneplace,andtohideirrelevantdetailsfromtheusersofanabstraction.
^Dale,NellB.;Weems,Chip.ProgrammingandproblemsolvingwithJava2nd.Jones&Bartlett.2007:396.ISBN 978-0-7637-3402-2.
^Mitchell,JohnC.Conceptsinprogramminglanguages.CambridgeUniversityPress.2003:522.ISBN 978-0-521-78098-8.
^Pierce,Benjamin.TypesandProgrammingLanguages.MITPress.2002:266.ISBN 978-0-262-16209-8.
^Rogers,Wm.Paul.Encapsulationisnotinformationhiding.JavaWorld.18May2001[2019-11-22].(原始內容存檔於2013-10-29).
^Connolly,ThomasM.;Begg,CarolynE.Ch.25:IntroductiontoObjectDMBS§Object-orientedconcepts.Databasesystems:apracticalapproachtodesign,implementation,andmanagement4th.PearsonEducation.2005:814.ISBN 978-0-321-21025-8.
^Gamma,Erich;Helm,Richard;Johnson,Ralph;Vlissides,John.DesignPatterns.Addison-Wesley.1994.ISBN 978-0-201-63361-0.
^蕭蕭.怎样理解“组合优于继承”以及“OO的反模块化”,在这些方面FP具体来说有什么优势?.2017-06-09[2019-11-22].(原始內容存檔於2020-02-04)(中文(簡體)).
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=封裝_(物件導向程式設計)&oldid=72864082」
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