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C#箴言之用属性来访问类的私有成员

发布: 2008-6-30 10:10 | 作者: admin | 来源: | 查看: 2次

  在程序中,难免要访问某个对象的私有成员。那么以前实现这类功能的方法有两种,第一种方法最简单,就是把成员访问符从“private”改为“public”即可;而另一个就是提供公有的成员访问函数来进行访问。那么现在用C#编写程序,就不再需要采用前面所说的两种方法了,而直接使用属性来完成。

  首先来看看三种方法的如何实现以及调用的,这里用一个例子来说明,即访问“EmployeeInfo”类的私有成员strName,具体如下表格所示。

private string strName;

访问方法

修改成员访问符

修改:

private string strName;

为:

public string strName;

EmployeeInfo empNew...;

string strNameValue = empNew.strName;

empNew.strName = "me";

公有成员函数

增加如下两个成员函数:

public string getName()

{

 return strName;

}

public void setName( string Name )

{

 strName = Name;

}

EmployeeInfo empNew...;

string strNameValue = empNew.getName();

empNew.setName( "me" );

属性

增加如下属性:

public string Name

{

 get{ return strName;}

 set{ strName = value; }

}

EmployeeInfo empNew...;

string strNameValue = empNew.Name;

empNew.Name = "me";

  那么这三种方法有什么区别呢,用如下的表格,可以更好的说明三者的区别。

类的封装性

代码安全性

代码繁琐性

代码效率

修改成员访问符

破坏类的封装

存在潜在危险

简便

最高

公有成员函数

没有破坏

安全

繁琐,而且调用不直接

最低

属性

没有破坏

安全

简便

仅次于第一种方法    (备注:这里用红色表明每一子项中最不好的)

  因此可以看出使用属性不但没有破坏类的封装性,没有减弱代码的安全性,而且和第一种方法一样简便,只是在效率方面要略低于第一种方法。但总体看来,在C#中用属性来访问类的私有成员是不二的选择。

  不过对于使用属性,以及如上表格所说的,难免会有人产生如下一些疑问。

  疑问一:就是用属性是否能达到成员函数那样的效果,即完成复杂的代码操作。

  其实属性的底层实现是借助于成员函数,只不过这部分转换是由系统帮忙做的,所以在编写属性的时候,可以像编写成员函数一样,即在成员函数中所能写的代码片断,完全可以在属性中套用。下面就贴出属性所转换的微软中间语言(MSIL)代码。

.property instance string Name()

{

 .get instance string NameSpace.EmployeeInfo::get_Name()

 .set instance void NameSpace.EmployeeInfo::set_Name(string)

}// end of property EmployeeInfo::Name

.method public hidebysig specialname instance string get_Name() cil managed

{

 ...

}// end of method EmployeeInfo::get_Name

.method public hidebysig specialname instance void set_Name(string 'value') cil managed

{

 ...

}// end of method EmployeeInfo::set_Name

  如上就是前面EmployeeInfo类的Name属性所转换的中间语言代码(不过省略了函数的具体实现代码,因为这里并不是为了研究中间语言代码,如果需要对这部分有更多地了解,参看中间语言相关书籍)。

  疑问二:就是用属性的效率是否仅次于第一种方法。

  从上面很容易看出,属性在编译的时候会转换成和成员函数一样的代码,那么它的效率应该和成员函数是一样的。其实并不是这样,因为JIT编译器会把属性所转换成的两个成员函数作为内联函数,这样效率会提高很多。(注:内联函数是代码被插入到调用者代码处的函数,通过避免函数调用所产生的额外开销,从而提高执行效率。不过书中也提到,即使不是内联函数,成员函数相对于方法一的效率损失也是微乎其微的。)

  用C#写程序,一提到属性,大家都会编写。其实在属性中,可以产生很多应用,接着来就分别说明。

  <!--[if !supportLists]-->1. <!--[endif]-->在属性中使用索引符,例如像“ArrayList[i]”来访问ArrayList某个成员。这里需要注意的是,属性名以及索引参数的编码格式是固定的,如“this […]”。不过索引参数可以是多个,而且不光支持整型参数,还可以使用其他类型参数。例如:

public ReturnValueType this[ ParType1 parValue1, ParType2 parValue2]

{

 get{...}

 set{...}

}

  <!--[if !supportLists]-->2. <!--[endif]-->可以给属性操作加上互斥锁,以防止多线程操作时而产生的并发错误,具体如下。

public string Name

{

 get

 {

  lock(this)

  {

   return strName;

  }

 }

 set

 {

  lock(this)

  {

   strName = value;

  }

 }

}

  <!--[if !supportLists]-->3. <!--[endif]-->书上还提到属性的其他应用,例如:通过接口来实现在一个类中同时提供只读属性以及非只读属性。但是我个人认为,虽然这样可以实现,但是会产生歧义,即在一个类中提供两个不同版本的属性,破坏了类的一致性,所以我并不推荐这么做。

  接着,要说说编写属性的时候,需要注意些什么,我个人认为有如下两点大的方面。

  第一个就是编写属性get部分的时候,如果当前属性的类型是引用类型的话,且不想通过属性来修改局部成员的话,最好返回局部成员的copy,而不是成员本身。

  例如:

public class class1

{

 string _data;

 public class1( string data )

 {

  _data = data;

 }

 public string Data

 {

  get{ return _data;}

  set{ _data = value;}

 }

}

public class class2

{

 private class1 myClass1 = null;

 public class1 Class1

 {

  get{ return myClass1; }

 }

 public string Data

 {

  get{ return myClass1.Data;}

 }

 public class2( string data )

 {

  myClass1 = new class1( data );

 }

}

  如果按照如上所写,那么class2对象可以通过Class1.Data属性访问和修改局部成员myClass1某些值,这样就可以修改了myClass2的私有成员myClass1的值,即会产生潜在错误。

  例如:

class1 myClass1 = myClass2.Class1;

myClass1.Data = "test2";

  如何避免这类错误呢,那么首先需要修改Class1属性的编写,其次在class1类需要提供Clone函数或者其他copy函数,具体如下:

public class class1:ICloneable

{

 string _data;

 public class1( string data )

 {

  _data = data;

 }

 public string Data

 {

  get{ return _data;}

  set{ _data = value;}

 }

 #region ICloneable Members

 public object Clone()

 {

  // TODO: Add class1.Clone implementation

  return new class1( _data );

 }

 #endregion

}

public class class2

{

 private class1 myClass1 = null;

 public class1 Class1

 {

  get{ return myClass1.Clone() as class1;

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