Teljes útmutató a getterek és setterek használatához Java-ban: A szabályozott hozzáférés művészete

Front » Programozás » Teljes útmutató a getterek és setterek használatához Java-ban: A szabályozott hozzáférés művészete

Az objektumorientált programozás univerzumában, A Java továbbra is az egyik legnépszerűbb és legoktatottabb nyelv, különösen az olyan fogalmak egyértelmű meghatározása miatt, mint az enkapszuláció és az adathozzáférés-kezelés. A keretrendszer két kulcsfontosságú eleme a getterek és setterek néven ismert módszerek, amelyek alapvetően szabályozzák a belső objektumadatok manipulálását és közzétételét.

Ebben a cikkben természetes módon, gyakorlati példákkal bemutatjuk a hasznosságát, előnyeit, sőt, a körülötte lévő vitákat is. getterek és setterek Java-banElmagyarázzuk, hogyan valósíthatók meg, miért fontosak, és milyen helyzetekben a legjobb használni őket, vagy éppen ellenkezőleg, elkerülni. Emellett összegyűjtjük a jó és rossz gyakorlatokkal kapcsolatos aktuális ismereteket, hogy megalapozott döntéseket hozhass a saját Java osztályaid tervezésekor.

Mik a getterek és setterek Javában?

A Java nyelvben az enkapszulációs elv arra késztet minket, hogy osztályaink attribútumait úgy védjük, hogy megjelöljük őket magán o magánÍgy megakadályozzuk, hogy az objektumon kívülről szabadon hozzáférjenek vagy módosítsák őket, így nagyobb biztonságot és konzisztenciát biztosítva a rendszerállapotban. Ezeket az attribútumokat azonban gyakran kívülről kell lekérdezni vagy módosítani. Itt történik a... getterek és setterek, kifejezetten ezen privát mezők értékének megszerzésére (lekérésére) vagy módosítására (beállítására) tervezett nyilvános metódusok.

A minta annyira gyakori, hogy az integrált fejlesztői környezetek (IDE-k), mint például az IntelliJ IDEA vagy az Eclipse, lehetővé teszik az automatikus generálásukat. Például egy egyszerű osztály esetében:

Alap osztálypélda getterek és setterek használatával

public class Person { private String név; private int életkor; public String getNév() { return név; } public void setNév(String név) { this.név = név; } public int getKor() { return életkor; } public void setKor(int életkor) { this.életkor = életkor; } }

Ebben a modellben a módszerek getName() y setName(String név) engedélyezze az attribútum elérését és módosítását név ellenőrzött módon. A fő előny, hogy logikát vagy validációkat adhatsz hozzá ezeken a módszereken belül, biztosítva, hogy az adatok mindig konzisztensek legyenek és megfeleljenek bizonyos feltételeknek.

Miért érdemes getterek és setterek használatával foglalkozni? Beágyazás és hozzáférés-vezérlés

A klasszikus ok, ami indokolja a használatát getterek és setterek Ez egy osztály belső adatainak védelmének szükségességét jelenti. Amikor az attribútumok nyilvánosak, akkor a program bármely pontjáról módosíthatók, ami inkonzisztens vagy váratlan állapotokhoz vezethet.

Nézzünk például egy osztályt. Macska nyilvános attribútumokkal:

public class Cat { public String név; public int kor; public int súly; }

Ebben az esetben bármilyen külső kód megteheti:

Macska macska = new Macska(); macska.név = ""; macska.kor = -1000; macska.súly = 0;

Ez teljesen felfedi az osztály belső szerkezetét, és érvénytelen értékeket tesz lehetővé.Azzal, hogy az attribútumokat priváttá tesszük, és csak a szabályozott nyilvános metódusokat tesszük elérhetővé, korlátozásokat adhatunk hozzá:

public void setAge(int age) { if (age >= 0) { this.age = age; } else { System.out.println("Hiba! A kor nem lehet negatív!"); } }

Így megakadályozzuk, hogy a macska kora abszurd értékeket vegyen fel, például -1000-et és Központosítjuk az érvényesítési logikát egy helyen. Így, ha a program több részének is módosítania kell a kort, azokat mind ugyanaz a csapat fogja irányítani.

A getterek és setterek előnyei Java-ban

Ennek a mintának számos előnye van:

• AdatvédelemAz attribútumok priváttá tételével megakadályozhatja a megkülönböztetés nélküli hozzáférést és módosítást.
• Központosított validációA beállítóprogramok (setterek) az érték hozzárendelése előtt ellenőrzéseket végezhetnek, biztosítva az üzleti vagy integritási szabályok teljesülését.
• Jövőbeli rugalmasság- Ha bármikor módosítani kell egy adat belső reprezentációját (pl. életkor kiszámítása a születési dátum alapján), ezt megteheti a getteren belül anélkül, hogy módosítaná az azt felhasználó kód többi részét.
• Keretrendszer-kompatibilitásSok Java keretrendszer és könyvtár (mint például a Hibernate, Spring, JSON szerializálók/deserializálók) megfelelő működéséhez getterek és setterek jelenléte szükséges.

A getterek és setterek használata megkönnyítheti a kód fejlesztését és hosszú távú karbantartását., amely lehetővé teszi a belső logika módosítását az osztály nyilvános interfészének megszakítása nélkül.

Gyakorlati példa és tipikus szerkezet

Visszatérve a számos népszerű weboldal által javasolt példára, egy osztály Fiók Gyakran megjelenik az oktatóanyagokban, hogy bemutassa ezt a koncepciót:

class Számla { private double balance; private double limit; public double getBalance() { return balance; } public void setBalance(double balance) { this.balance = balance; } public double getLimite() { return limit; } public void setLimite(double limit) { this.limite = limit; } }

Ez a struktúra, bár funkcionális, a közelmúltban kritikákat kapott, amiért olyan metódusok elterjedését segíti elő, amelyeknek sok esetben nincs céljuk. Az egyik leggyakoribb probléma a getterek és setterek válogatás nélküli generálása anélkül, hogy megvizsgálnák, hogy valóban szükségesek-e a tervezéshez vagy az üzleti logikához.

Kockázatok és rossz gyakorlatok: Mikor nem szabad túlzottan használni a gettereket és a settereket?

Az összes getter és setter automatikus generálása úgynevezett vérszegény osztályokhoz vagy "bábosztályokhoz" vezethet., amelyek egyszerűen adattárolóként működnek saját logika nélkül. Ennek számos negatív következménye lehet:

• Felesleges expozícióHa minden tulajdonság kívülről elérhető vagy módosítható, akkor a beágyazás által elérni kívánt védelem egy része elvész.
• Szétszórt komplexitásAmikor az attribútumokhoz a rendszer számos pontjáról hozzáférnek és módosítják őket, nehéz központosítani az üzleti szabályokat vagy az érvényesítéseket.
• Rossz domain modellAz üzleti logikának a domain entitásokon belül kell elhelyezkednie, nem pedig szétszórva a szolgáltatások között vagy a rendszer más részein.

Például egy bankszámla egyenlegének a setBalance() függvénnyel történő beállítása nem biztos, hogy logikus: Célszerűbb olyan specifikus metódusokat biztosítani, mint például a deposit() vagy a withdraw() , amelyek magukban foglalják a megfelelő szabályokat. (pl. a számla limit ellenőrzése kifizetéskor). Ezáltal a kód érthetőbbé és robusztusabbá válik:

public void befizetés(double x) { this.egyenleg += x; } public void get(double x) { if (this.egyenleg + this.limit >= x) { this.egyenleg -= x; } else { throw new IllegalArgumentException("túllépte a határt!"); } }

Ez megakadályozza a mérleg külső manipulációját, megőrizve a rendszer integritását.

Jó gyakorlatok getterek és setterek implementálásakor

Több technikai cikkben és blogban megosztott tapasztalat alapján számos ajánlás született a getterek és setterek ésszerű használatára:

• Ne generálja őket automatikusan minden attribútumhozCsak akkor add hozzá őket, ha valóban szükségesek a modelledhez vagy architektúrádhoz.
• Csak ott szerepeltesse az érvényesítéseket, ahol szükségesNem minden attribútum igényel összetett vezérlőket, de azok, amelyek befolyásolják a logikát, igen.
• Vegye figyelembe a változatlanságot bizonyos objektumokhoz. Létrehozhatsz megváltoztathatatlan osztályokat (például végleges attribútumokkal és setterek nélkül), ami csökkenti a hibákat és a hibakeresési nehézségeket.
• Mérlegeli a keretrendszerek igényeitElőfordulhat, hogy ezeket a metódusokat olyan eszközökhöz kell belefoglalni, mint a Hibernate vagy a Jackson, hogy működjenek, de ha lehetséges, próbáld meg elkülöníteni ezeket a követelményeket a fő logikádtól.

Végül, A getterek és setterek vezérlőmechanizmusként, ne automatikus megoldásként használhatók.Minden attribútumnak és metódusnak valódi értéket kell adnia az osztályodnak.

Modern alternatívák és minták

A Java és a tervezési minták fejlődése érdekes alternatívákat kínál a getterek és setterek hagyományos használatára:

• Nyilvános osztályok egyszerű adatszerkezetekhezHa csak egyszerű, logika nélküli "adathordozókról" van szó, akkor használhatsz nyilvános attribútumokkal rendelkező osztályokat, elkerülve az ismétlődő kódot.
• Lombokhoz hasonló könyvtárak használataAz osztályokat olyan annotációkkal címkézheted, mint a @Getter és a @Setter, hogy automatikusan generálj metódusokat és csökkentsd a sablonos metódusokat.
• A változhatatlanság előmozdításaGyakran előnyösebb olyan objektumokat létrehozni, amelyek létrehozásuk után nem változtathatják meg az állapotukat, így nincs szükség setterekre és megelőzhetők a nehezen nyomon követhető hibák.

Például egy megváltoztathatatlan entitáshoz valami ilyesmit valósíthat meg:

public class Person { private final String név; private final int életkor; public Person(String név, int életkor) { this. name = Objects. requireNonNull(név); this. age = Objects. requireNonNull(életkor); } public String getName() { return név; } public int getAge() { return életkor; } }

Itt csak egy getter metódus van, és az objektum soha nem változtathatja meg az állapotát a létrehozás után. Ez egy erősen ajánlott technika olyan entitások esetében, amelyeket nem szabad módosítani.

Getterek és setterek keretrendszerek és könyvtárak kontextusában

A getterek és setterek tervezési okokból nem mindig használatosak., hanem azért, mert bizonyos keretrendszerek megkövetelik. Például az olyan ORM könyvtárak, mint a Hibernate, vagy az objektumszerializációs/deserializációs eszközök (pl. Mi az a BLOB?) megkövetelik az entitásoktól, hogy nyilvános metódusokkal rendelkezzenek az attribútumok eléréséhez. Így sok fejlesztő kénytelen ezeket a metódusokat beépíteni, már csak azért is, hogy megfeleljen ezeknek a technikai igényeknek.

Másrészt az olyan keretrendszerek, mint a Spring, szintén befolyásolták a setterek elterjedését, különösen a függőségek konfigurációs fázisában (setter injektálás). Azonban tanácsos a konstruktor injektálást előnyben részesíteni, amikor csak lehetséges, mivel ez biztosítja, hogy az objektumok mindig konzisztens állapotban jönnek létre, és minimalizálja a hiányos objektumok okozta hibákat.

Mindig létre kell hozni getterek és setterek függvényeket? Záró gondolatok

A válasz nem mindig igenlő: Nem minden attribútumnak szüksége van hozzáférési metódusára, és nem minden osztálynak van szüksége getterekre és setterekre.Továbbá, ezen módszerek válogatás nélküli használata a kódot törékenyebbé, kevésbé biztonságossá és az objektumorientált programozás alapelveivel kevésbé összhangban lévővé teheti.

Elemezheted, hogy valóban szükség van-e az adatok közzétételére, vagy vannak-e jobb mechanizmusok a logika beágyazására és az állapotvezérlés fenntartására. Tervezd meg az osztályaidat úgy, hogy az információ szabályozott módon áramoljon, elkerülve azt a tendenciát, hogy automatikusan generálj metódusokat azok hatásának értékelése nélkül.

Ez a vita messze túlmutat egy egyszerű kódkérdésen. A használatuk idejének és módjának ismerete, a validációk alkalmazása, a megváltoztathatatlanság előmozdítása és a keretrendszer kontextusának megértése döntő tényezők a robusztus, skálázható és könnyen karbantartható Java kód létrehozásában.Használja ki az enkapszuláció előnyeit, de mindig vegye figyelembe a túlzott használat kockázatait és a Java-ban elérhető alternatívákat.