《Effective C#》Item 1：用属性来访问类的私有成员
2007-09-04 11:27 Jacky_Xu 阅读(219) 评论(0) 编辑 收藏 举报地址：http://blog.csdn.net/knight94/archive/2006/06/04/772886.aspx
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。
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private string strName; |
访问方法 |
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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"; |
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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" ); |
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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。
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类的封装性 |
代码安全性 |
代码繁琐性 |
代码效率 |
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修改成员访问符 |
破坏类的封装 |
存在潜在危险 |
简便 |
最高 |
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公有成员函数 |
没有破坏 |
安全 |
繁琐，而且调用不直接 |
最低 |
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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; }
}
public string Data
{
get{ return myClass1.Data;}
}
public class2( string data )
{
myClass1 = new class1( data );
}
}
第二个需要注意的是编写属性set部分的时候，这里需要对参数进行有效性检查。因为属性是外界修改类的私有成员的入口，为了避免因为私有成员不正确而产生的错误，所以在进行属性set的时候要进行有效性检查，从而保证私有成员对于整个类来说是有效的。
