الخواص والدوال الـ `private` و الـ `protected`

أحد أهم مبادئ البرمجة الشيئية – تحديد الواجهة الداخلية عن الواجهة الخارجية.

هذه ممارسة “لا بد منها” في تطوير أي شيء أكثر تعقيدًا من تطبيق “hello world”.

لفهم هذا ، دعونا نبتعد عن التنمية ونحول أعيننا إلى عالم حقيقي.

عادةً ما تكون الأجهزة التي نستخدمها معقدة للغاية. لكن تحديد الواجهة الداخلية عن الواجهة الخارجية يسمح باستخدامها دون مشاكل.

مثال واقعي

على سبيل المثال ، آلة صنع القهوة. بسيط من الخارج: زر ، شاشة ، بضع ثقوب … وبالتأكيد النتيجة – قهوة رائعة! :)

ولكن في الداخل … (صورة من دليل الإصلاح)

الكثير من التفاصيل. ولكن يمكننا استخدامه دون معرفة أي شيء.

آلات القهوة موثوقة تمامًا ، أليس كذلك؟ يمكننا استخدام واحد لسنوات ، وفقط إذا حدث خطأ – إحضاره للإصلاحات.

سر الموثوقية والبساطة في آلة القهوة – كل التفاصيل مضبوطة جيدًا و _ مخفية _ من الداخل.

إذا أزلنا الغطاء الواقي من آلة القهوة ، فسيكون استخدامه أكثر تعقيدًا (أين نضغط؟) ، وخطير (يمكن أن يصعق بالكهرباء).

كما سنرى ، في أدوات البرمجة تشبه آلات القهوة.

ولكن من أجل إخفاء التفاصيل الداخلية ، لن نستخدم غطاءًا واقيًا ، بل صياغة خاصة للغة والاتفاقيات.

الواجهة الداخلية والخارجية

في البرمجة الشيئية ، تنقسم الخصائص والأساليب إلى مجموعتين:

• • الواجهة الداخلية * – الأساليب والخصائص ، يمكن الوصول إليها من طرق أخرى للفئة ، ولكن ليس من الخارج.
• • الواجهة الخارجية * – الأساليب والخصائص ، ويمكن الوصول إليها أيضًا من خارج الفصل.

إذا واصلنا المقارنة مع آلة القهوة – ما هو مخفي في الداخل: أنبوب غلاية ، وعنصر تسخين ، وما إلى ذلك – هي واجهتها الداخلية.

يتم استخدام واجهة داخلية لكي يعمل الكائن ، وتفاصيله تستخدم بعضها البعض. على سبيل المثال ، يتم إرفاق أنبوب مرجل بعنصر التسخين.

ولكن من الخارج يتم إغلاق آلة القهوة بواسطة الغطاء الواقي ، بحيث لا يمكن لأحد الوصول إليها. التفاصيل مخفية ولا يمكن الوصول إليها. يمكننا استخدام ميزاته عبر الواجهة الخارجية.

لذا ، كل ما نحتاجه لاستخدام كائن هو معرفة واجهته الخارجية. قد نكون غير مدركين تمامًا لكيفية عملها في الداخل ، وهذا أمر رائع.

كانت تلك مقدمة عامة.

في JavaScript ، هناك نوعان من حقول الكائن (الخصائص والأساليب):

• عام: يمكن الوصول إليه من أي مكان. وهي تشمل الواجهة الخارجية. حتى الآن كنا نستخدم فقط الممتلكات العامة والأساليب.
• خاص: يمكن الوصول إليه فقط من داخل الفصل. هذه هي للواجهة الداخلية.

في العديد من اللغات الأخرى ، توجد أيضًا حقول “محمية”: يمكن الوصول إليها فقط من داخل الفصل وتلك التي توسعه (مثل الخاصة ، ولكن بالإضافة إلى الوصول من وراثة الطبقات). كما أنها مفيدة للواجهة الداخلية. إنها بمعنى أكثر انتشارًا من تلك الخاصة ، لأننا عادة ما نريد أن ترث الصفوف للوصول إليها.

لا يتم تنفيذ الحقول المحمية في JavaScript على مستوى اللغة ، ولكنها عمليًا مريحة للغاية ، لذا فهي محاكات.

الآن سنقوم بصنع آلة قهوة في JavaScript مع كل هذه الأنواع من الخصائص. تحتوي آلة القهوة على الكثير من التفاصيل ، لن نقوم بتصميمها لتبقى بسيطة (على الرغم من أننا نستطيع).

حماية “waterAmount”

دعونا نصنع صانعة قهوة بسيطة أولاً:

class CoffeeMachine {
  waterAmount = 0; // the amount of water inside

  constructor(power) {
    this.power = power;
    alert(`Created a coffee-machine, power: ${power}`);
  }
}

// create the coffee machine
let coffeeMachine = new CoffeeMachine(100);

// add water
coffeeMachine.waterAmount = 200;

الآن خصائص “waterAmount” و “power” عامة. يمكننا بسهولة الحصول عليها / تعيينها من الخارج إلى أي قيمة.

دعنا نغير خاصية waterAmount لتكون محمية لمزيد من السيطرة عليها. على سبيل المثال ، لا نريد أن يقوم أي شخص بوضعه تحت الصفر.

** عادةً ما تكون الخصائص المحمية مسبوقة بشرطة سفلية _. **

لا يتم فرض ذلك على مستوى اللغة ، ولكن هناك اتفاقية معروفة بين المبرمجين مفادها أنه لا يمكن الوصول إلى هذه الخصائص والأساليب من الخارج.

لذلك سيتم تسمية ممتلكاتنا _waterAmount:

class CoffeeMachine {
  _waterAmount = 0;

  set waterAmount(value) {
    if (value < 0) {
      value = 0;
    }
    this._waterAmount = value;
  }

  get waterAmount() {
    return this._waterAmount;
  }

  constructor(power) {
    this._power = power;
  }
}

// create the coffee machine
let coffeeMachine = new CoffeeMachine(100);

// add water
coffeeMachine.waterAmount = -10; // Error: Negative water

Now the access is under control, so setting the water amount below zero becomes impossible.

“قوة” للقراءة فقط

بالنسبة إلى خاصية power ، دعنا نجعلها للقراءة فقط. يحدث أحيانًا أنه يجب تعيين خاصية في وقت الإنشاء فقط ، ثم لا يتم تعديلها مطلقًا.

هذا هو الحال تمامًا بالنسبة لآلة القهوة: لا تتغير الطاقة أبدًا.

للقيام بذلك ، نحن بحاجة فقط إلى جعل getter ، ولكن ليس المحدد:

class CoffeeMachine {
  // ...

  constructor(power) {
    this._power = power;
  }

  get power() {
    return this._power;
  }
}

// create the coffee machine
let coffeeMachine = new CoffeeMachine(100);

alert(`Power is: ${coffeeMachine.power}W`); // Power is: 100W

coffeeMachine.power = 25; // Error (no setter)

class CoffeeMachine {
  _waterAmount = 0;

  setWaterAmount(value) {
    if (value < 0) value = 0;
    this._waterAmount = value;
  }

  getWaterAmount() {
    return this._waterAmount;
  }
}

new CoffeeMachine().setWaterAmount(100);

Private “#waterLimit”

هناك اقتراح جافا سكريبت مكتمل ، تقريبًا بشكل قياسي ، يوفر دعمًا على مستوى اللغة للممتلكات والأساليب الخاصة.

يجب أن يبدأ الأفراد بـ #. يمكن الوصول إليها فقط من داخل الفصل.

على سبيل المثال ، إليك خاصية # waterLimit الخاصة والطريقة الخاصة لفحص المياه# checkWater:

class CoffeeMachine {
  #waterLimit = 200;

  #fixWaterAmount(value) {
    if (value < 0) return 0;
    if (value > this.#waterLimit) return this.#waterLimit;
  }

  setWaterAmount(value) {
    this.#waterLimit = this.#fixWaterAmount(value);
  }

}

let coffeeMachine = new CoffeeMachine();

// can't access privates from outside of the class
coffeeMachine.#fixWaterAmount(123); // Error
coffeeMachine.#waterLimit = 1000; // Error

على مستوى اللغة ، يعد # علامة خاصة على أن المجال خاص. لا يمكننا الوصول إليها من الخارج أو من وراثة الطبقات.

لا تتعارض الحقول الخاصة مع الحقول العامة. يمكننا الحصول على حقلي # waterAmount الخاص وحقلwaterAmount العام في نفس الوقت.

على سبيل المثال ، دعنا نجعل waterAmount موصلًا لـ# waterAmount:

class CoffeeMachine {
  #waterAmount = 0;

  get waterAmount() {
    return this.#waterAmount;
  }

  set waterAmount(value) {
    if (value < 0) value = 0;
    this.#waterAmount = value;
  }
}

let machine = new CoffeeMachine();

machine.waterAmount = 100;
alert(machine.#waterAmount); // Error

على عكس المجالات المحمية ، يتم فرض الحقول الخاصة بواسطة اللغة نفسها. هذا شيء جيد.

ولكن إذا ورثنا من “CoffeeMachine” ، فلن يكون لدينا وصول مباشر إلى “# waterAmount”. سنحتاج إلى الاعتماد على مُحضِّر / أداة تعيين “waterAmount”:

class MegaCoffeeMachine extends CoffeeMachine {
  method() {
    alert( this.#waterAmount ); // Error: can only access from CoffeeMachine
  }
}

في العديد من السيناريوهات ، يكون هذا التقييد شديدًا جدًا. إذا قمنا بتمديد “CoffeeMachine” ، فقد تكون لدينا أسباب مشروعة للوصول إلى محتوياتها الداخلية. هذا هو السبب في استخدام الحقول المحمية في كثير من الأحيان ، على الرغم من أنها لا تدعمها بنية اللغة.

class User {
  ...
  sayHi() {
    let fieldName = "name";
    alert(`Hello, ${this[fieldName]}`);
  }
}