使用getter和setter(只获取和设置)而不是简单地为这些变量使用公共字段有什么好处?

如果getter和setter所做的不仅仅是简单的get/set,我可以很快地解决这个问题,但我不是100%清楚如何做到:

public String foo;

比:

private String foo;
public void setFoo(String foo) { this.foo = foo; }
public String getFoo() { return foo; }

而前者需要的样板代码要少得多。


当前回答

根据我的经验,最好将变量设置为私有,并为每个变量提供访问器和修饰符。

通过这种方式,您可以根据需要创建只读变量,也可以只写变量。

下面的实现显示了一个只写变量。

private String foo;
public void setFoo(String foo) { this.foo = foo; }
private String getFoo() { return foo; }

下面显示了一个只读变量。

private String foo;
private void setFoo(String foo) { this.foo = foo; }
public String getFoo() { return foo; }

其他回答

到目前为止,我在回答中遗漏了一个方面,即访问规范:

对于成员,设置和获取只有一个访问规范对于setter和getter,您可以对其进行微调并单独定义

如果您想要一个只读变量,但不想让客户端改变访问它的方式,请尝试使用这个模板类:

template<typename MemberOfWhichClass, typename primative>                                       
class ReadOnly {
    friend MemberOfWhichClass;
public:
    template<typename number> inline bool   operator==(const number& y) const { return x == y; } 
    template<typename number> inline number operator+ (const number& y) const { return x + y; } 
    template<typename number> inline number operator- (const number& y) const { return x - y; } 
    template<typename number> inline number operator* (const number& y) const { return x * y; }  
    template<typename number> inline number operator/ (const number& y) const { return x / y; } 
    template<typename number> inline number operator<<(const number& y) const { return x << y; }
    template<typename number> inline number operator^(const number& y) const  { return x^y; }
    template<typename number> inline number operator~() const                 { return ~x; }
    template<typename number> inline operator number() const                  { return x; }
protected:
    template<typename number> inline number operator= (const number& y) { return x = y; }       
    template<typename number> inline number operator+=(const number& y) { return x += y; }      
    template<typename number> inline number operator-=(const number& y) { return x -= y; }      
    template<typename number> inline number operator*=(const number& y) { return x *= y; }      
    template<typename number> inline number operator/=(const number& y) { return x /= y; }      
    primative x;                                                                                
};      

示例用途:

class Foo {
public:
    ReadOnly<Foo, int> cantChangeMe;
};

记住,您还需要添加按位和一元运算符!这只是为了让你开始

事实上,考虑使用访问器而不是直接公开类的字段有很多很好的理由——不仅仅是封装和使未来的更改更容易。

以下是我知道的一些原因:

与获取或设置属性相关的行为的封装-这允许以后更容易地添加附加功能(如验证)。隐藏属性的内部表示形式,同时使用替代表示形式公开属性。隔离您的公共接口不受更改的影响——允许公共接口在实现更改时保持不变,而不影响现有用户。控制属性的生存期和内存管理(处置)语义——在非托管内存环境(如C++或Objective-C)中尤为重要。在运行时为属性更改时提供调试拦截点-在某些语言中,如果没有此功能,则很难调试属性更改为特定值的时间和位置。改进了与旨在针对属性getter/setter进行操作的库的互操作性——Mocking、Serialization和WPF应运而生。允许继承者通过重写getter/setter方法来更改属性的行为和公开方式的语义。允许getter/setter作为lambda表达式而不是值传递。获取器和设置器可以允许不同的访问级别-例如,获取可以是公共的,但集合可以受到保护。

公共字段并不比getter/setter对差,它除了返回字段并赋值之外什么都不做。任何差异都必须存在于其他因素,如可维护性或可读性。

getter/setter对的一个经常提到的优点不是。有一种说法是,您可以更改实现,而不必重新编译客户端。据推测,setter允许您稍后添加验证之类的功能,而您的客户甚至不需要知道它。然而,将验证添加到setter是对其前提条件的更改,违反了以前的合同,这很简单,“您可以将任何东西放在这里,稍后您可以从getter那里获得相同的东西”。

因此,现在您违反了合同,更改代码库中的每个文件是您应该做的事情,而不是避免。如果你避免这样做,你就假设所有的代码都假设这些方法的契约是不同的。

如果这不应该是约定,那么接口允许客户端将对象置于无效状态。这与封装正好相反。如果该字段从一开始就不能真正设置为任何值,为什么验证从一开始不存在?

同样的论点也适用于这些传递getter/setter对的其他假定优点:如果您稍后决定更改设置的值,那么您就违反了合同。如果您在派生类中重写默认功能,而不是进行一些无害的修改(如日志记录或其他不可观察的行为),那么您就违反了基类的约定。这违反了Liskov替代原则,这被视为OO的原则之一。

如果一个类对每个字段都有这些愚蠢的getter和setter,那么它就是一个没有不变量、没有契约的类。这真的是面向对象的设计吗?如果类只有那些getter和setter,那么它只是一个哑数据持有者,哑数据持有者应该看起来像哑数据持有者:

class Foo {
public:
    int DaysLeft;
    int ContestantNumber;
};

向此类类添加传递getter/setter对不会增加值。其他类应该提供有意义的操作,而不仅仅是字段已经提供的操作。这就是如何定义和维护有用的不变量。

客户:“我可以用这个类的对象做什么?”设计器:“你可以读写几个变量。”客户:“哦……我想很酷吧?”

使用getter和setter是有原因的,但如果这些原因不存在,那么以虚假封装之神的名义制作getter/setter对并不是一件好事。使用getter或setter的有效原因包括经常提到的稍后可以进行的潜在更改,如验证或不同的内部表示。或者,该值应该是客户端可读但不可写的(例如,读取字典的大小),因此简单的getter是一个不错的选择。但是,当你做出选择时,这些理由应该存在,而不仅仅是你以后可能想要的潜在原因。这是YAGNI(你不需要它)的一个例子。

我花了很长时间来思考Java案例,我相信真正的原因是:

接口的代码,而不是实现接口只指定方法,不指定字段

换句话说,在接口中指定字段的唯一方法是提供一个用于写入新值的方法和一个用于读取当前值的方法。

这些方法是臭名昭著的getter和setter。。。。