c++的friend关键字允许类a将类B指定为它的friend。这允许类B访问类A的私有/受保护成员。
我从来没有读过任何关于为什么c#(和VB.NET)中不包含这个的东西。大多数关于StackOverflow问题的答案似乎都在说它是c++的一个有用的部分,并且有很好的理由使用它。以我的经验,我不得不同意。
对我来说,另一个问题似乎是在问如何在c#应用程序中做类似于friend的事情。虽然答案通常围绕嵌套类,但它似乎没有使用friend关键字那么优雅。
最初的《设计模式》一书在其示例中经常使用它。
总之,为什么在c#中没有friend,在c#中模拟friend的“最佳实践”方法是什么?
(顺便说一下,internal关键字不是一回事,它允许整个程序集中的所有类访问内部成员,而friend允许你给某个类完全访问另一个类)
我读过许多关于“朋友”关键字的聪明评论,我同意它是有用的东西,但我认为“内部”关键字没有那么有用,而且它们对纯OO编程来说都很糟糕。
我们有什么?(说到“朋友”,我也说到“内部”)
使用“friend”是否会使代码对于oo不那么纯粹?
是的,
不使用“friend”会使代码更好吗?
不,我们仍然需要在类之间建立一些私人关系,而且只有打破了我们美丽的封装才能做到,所以这也不好,我可以说它比使用“朋友”更邪恶。
使用friend会产生一些局部问题,不使用friend会给代码库用户带来问题。
在我看来,编程语言的通用解决方案是这样的:
// c++ style
class Foo {
public_for Bar:
void addBar(Bar *bar) { }
public:
private:
protected:
};
// c#
class Foo {
public_for Bar void addBar(Bar bar) { }
}
你觉得怎么样?我认为这是最常见的纯面向对象的解决方案。你可以对你想要的任何类打开任何方法的访问。
Friend在编写单元测试时非常有用。
虽然这是以稍微污染类声明为代价的,但它也是一个编译器强制的提醒,提醒您测试实际上可能关心类的内部状态。
A very useful and clean idiom I've found is when I have factory classes, making them friends of the items they create which have a protected constructor. More specifically, this was when I had a single factory responsible for creating matching rendering objects for report writer objects, rendering to a given environment. In this case you have a single point of knowledge about the relationship between the report-writer classes (things like picture blocks, layout bands, page headers etc.) and their matching rendering objects.
我只回答“如何”的问题。
这里有很多答案,但我想提出一种“设计模式”来实现这一功能。我将使用简单的语言机制,包括:
接口
嵌套类
例如,我们有两个主要的类:学生和大学。学生的GPA只有大学才允许获得。代码如下:
public interface IStudentFriend
{
Student Stu { get; set; }
double GetGPS();
}
public class Student
{
// this is private member that I expose to friend only
double GPS { get; set; }
public string Name { get; set; }
PrivateData privateData;
public Student(string name, double gps) => (GPS, Name, privateData) = (gps, name, new PrivateData(this);
// No one can instantiate this class, but Student
// Calling it is possible via the IStudentFriend interface
class PrivateData : IStudentFriend
{
public Student Stu { get; set; }
public PrivateData(Student stu) => Stu = stu;
public double GetGPS() => Stu.GPS;
}
// This is how I "mark" who is Students "friend"
public void RegisterFriend(University friend) => friend.Register(privateData);
}
public class University
{
var studentsFriends = new List<IStudentFriend>();
public void Register(IStudentFriend friendMethod) => studentsFriends.Add(friendMethod);
public void PrintAllStudentsGPS()
{
foreach (var stu in studentsFriends)
Console.WriteLine($"{stu.Stu.Name}: stu.GetGPS()");
}
}
public static void Main(string[] args)
{
var Technion = new University();
var Alex = new Student("Alex", 98);
var Jo = new Student("Jo", 91);
Alex.RegisterFriend(Technion);
Jo.RegisterFriend(Technion);
Technion.PrintAllStudentsGPS();
Console.ReadLine();
}
如果有朋友,c++设计人员可以精确控制私有*成员暴露给谁。但是,他被迫暴露了每一个私人成员。
对于内部,c#设计器可以精确控制他所公开的私有成员集。显然,他只能暴露单个私有成员。但是,它将暴露给程序集中的所有类。
通常,设计人员只希望将少数私有方法暴露给选定的少数其他类。例如,在类工厂模式中,可能希望类C1只由类工厂CF1实例化。因此类C1可能有一个受保护的构造函数和一个友类工厂CF1。
As you can see, we have 2 dimensions along which encapsulation can be breached. friend breaches it along one dimension, internal does it along the other. Which one is a worse breach in the encapsulation concept? Hard to say. But it would be nice to have both friend and internal available. Furthermore, a good addition to these two would be the 3rd type of keyword, which would be used on member-by-member basis (like internal) and specifies the target class (like friend).
* For brevity I will use "private" instead of "private and/or protected".
- Nick