"防止表示暴露"(Safety from Rep Exposure)是一个重要的软件设计原则,它确保在软件系统中避免直接暴露内部表示细节,从而提高代码的安全性和灵活性。下面是一些常见的方式来实现防止表示暴露:
使用封装: 封装是面向对象编程中的基本概念,它通过将数据和相关操作封装在类的内部,只暴露必要的公共方法和接口来隐藏内部表示细节。这样,外部代码无法直接访问和修改类的内部数据,只能通过公共方法来与类进行交互。通过封装,可以实现数据的隐藏和保护,从而提高代码的安全性和稳定性。
public class BankAccount {
private double balance;
public void deposit(double amount) {
// 处理存款逻辑
}
public void withdraw(double amount) {
// 处理取款逻辑
}
public double getBalance() {
return balance;
}
}
在这个例子中,balance是私有属性,外部代码无法直接访问它。相反,通过公共方法deposit()、withdraw()和getBalance()来与BankAccount类进行交互,从而实现对账户余额的访问和操作。
使用不可变对象: 不可变对象是指其状态在创建后不能被修改的对象。通过设计不可变对象,可以防止外部代码修改对象的内部表示。不可变对象的属性应该被声明为私有,并且没有提供修改属性的方法。只提供获取属性值的方法。这样可以确保对象的状态在创建后不会被修改,从而避免表示的暴露。
public class Point {
private final int x;
private final int y;
public Point(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
public int getX() {
return x;
}
public int getY() {
return y;
}
}
在这个例子中,Point类的属性x和y被声明为私有和不可变(使用final关键字)。通过提供只读的获取方法getX()和getY(),外部代码可以获取点的坐标,但无法修改点的坐标。
使用接口: 通过定义接口,可以实现对内部表示的进一步保护。接口定义了类与外部世界之间的合同,它只暴露所需的方法和行为,隐藏了实现的细节。这样,外部代码只能通过接口来访问和操作对象,而无法直接访问内部表示。
public interface Stack {
void push(int value);
int pop();
int size();
}
public class ArrayStack implements Stack {
// 实现类的具体实现
}
在这个例子中,Stack接口定义了栈的基本操作,而ArrayStack类是对该接口的实现。通过使用接口,外部代码只能通过栈的操作方法来访问和操作栈,无法直接访问底层的数组实现。
防御式拷贝:防御式拷贝是防止表示暴露的一种常见方式之一。它的目标是在类的方法中传递或返回可变对象时,进行防御性的拷贝,以避免外部代码直接访问内部对象的引用,从而保护对象的状态和不可变性。
防御式拷贝通常在以下情况下使用:
- 当类的属性是可变对象时,为了防止外部代码修改内部对象,应该在访问器方法中返回拷贝而不是原始对象。
- 当类的方法接受可变对象作为参数时,为了防止外部代码修改传入的对象,应该在方法内部进行拷贝操作。
public class Person {
private String name;
private List<String> hobbies;
public Person(String name, List<String> hobbies) {
this.name = name;
// 进行防御式拷贝,创建一个新的ArrayList来存储爱好
this.hobbies = new ArrayList<>(hobbies);
}
public String getName() {
return name;
}
public List<String> getHobbies() {
// 返回防御性拷贝,而不是直接返回原始的hobbies列表
return new ArrayList<>(hobbies);
}
}