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领域驱动设计（DDD）：对象属性（property）和 getters , setters 方法

日期：2020-12-08点击：471收藏

对象属性（property）和 getters , setters 方法

“需要为一个对象的属性添加 Getters / Setters 方法”而提出为什么？由此而进行深入思考。

它是字段（field）

在 Java 中我们都知道如何在类（Class）中声明一个成员属性（field）。

public class HikariConfig { public long connectionTimeout; public long validationTimeout; }

当我们需要设置对象的属性值时，我们可以直接使用 = 赋值。

public class HikariConfigTests { public static void main(String[] args) { var config = new HikariConfig(); config.connectionTimeout = 250; config.validationTimeout = 250; } }

如果我们需要在设置 connectionTimeout 属性时，做一些赋值校验。比如：connectionTimeout 不能小于 250ms 。

public class HikariConfigTests { public static void main(String[] args) { var config = new HikariConfig(); var connectionTimeoutMs = 250; if (connectionTimeoutMs < 250) { throw new IllegalArgumentException("connectionTimeout cannot be less than 250ms"); } config.connectionTimeout = connectionTimeoutMs; } }

属性（property）具有封装性

面向对象有三大特性：继承、封装、多态。

我们应该已经发现校验 connectionTimeout 的逻辑（代码）被放置在 HikariConfig 对象自身之外，但从面向对象的角度来说如校验属性的代码应该放在 connectionTimeout 上，但是字段（field）不具备封装性。

如果你发现了这个问题，那么面向对象的设计者们也一样会发现这个问题。

当听到属性这个词时，你想到的是什么呢？

你可能想到的是字段（field），因为 field 常常会被翻译为成员属性（field）。
field 真正要表达的意思是：一块存放数据区域。

一个对象是由属性和操作组成的。操作可以被封装成一个方法：

public interface Runnable { void run(); }

如果操作可以被封装成方法，那么如何封装属性呢？

现代的编程语言为使用者提供了一些语法糖来封装属性，比如：C# , Kotlin , Typescript , Scala 等等。

在 Kotlin 中我们可以使用 get 和 set 关键字来封装属性：

class HikariConfig { var connectionTimeout: Long = 0 set(value) { if (value < 250) { throw IllegalArgumentException("connectionTimeout cannot be less than 250ms") } field = value } }

在 Kotlin 中使用属性：

fun main() { val config = HikariConfig() config.connectionTimeout = 250 }

在 Typescript 中我们可以使用 get 和 set 关键字来封装属性：

class HikariConfig { #connectionTimeout: number public get connectionTimeout() { return this.#connectionTimeout } public set connectionTimeout(connectionTimeout) { if (connectionTimeout < 250) { throw new Error("connectionTimeout cannot be less than 250ms"); } this.#connectionTimeout = connectionTimeout } }

在 Typescript 中使用属性：

const config = new HikariConfig() config.connectionTimeout = 250

在 Java 中并没有为属性（property）提供 get 和 set 关键字，而是将其设计成方法。使用 getXxx 方法来模拟 get 关键字和使用 setXxx 方法来模拟 set 关键字。

class HikariConfig { private long connectionTimeout; public long getConnectionTimeout() { return this.connectionTimeout; } public void setConnectionTimeout(long value) { if (value < 250) { throw new IllegalArgumentException("connectionTimeout cannot be less than 250ms"); } this.connectionTimeout = value; } }

本来在拥有 get 和 set 关键字的编程语言里，大家只是对 property 与 field 有些混淆，这样的混淆还是可以很简单的解释清楚。但是在 Java 中由于直接使用方法（getXxx , setXxx ）来封装属性（property）使得大家对 field , property 和 method 三者混淆起来。在有些时候大家不知道 getXxx 和 setXxx 方法是在做对象的属性（property），所以很多人误认为字段（field）便是属性（property）。尤其是在应用系统开发中许多模型的属性不需要做多余封装，只是直白的存在。

当把字段（field）误认为是属性（property）以后，在遇到需要为某一个对象的属性进行封装时，往往会使用其它方法来解决。比如：changeXxx 方法。

在拥有 get 和 set 关键字的编程语言里，在使用 get 或者 set 关键字时，在编译器在编译代码时，依然会将 get 或者 set 关键字所做的对属性（property）的封装转换成读（read , get）方法或者写（write , set）方法，所以get 和 set 关键字只是对 getXxx 和 setXxx 方法的一种语法糖。

在 Typescript 中，编译器最终会将 get 或者 set 关键字最终编译成这样：

 Object.defineProperty(config, "connectionTimeout", { configurable: false, enumerable: false, set: function (connectionTimeout) { if (connectionTimeout < 250) { throw new Error("connectionTimeout cannot be less than 250ms"); } this.#connectionTimeout = connectionTimeout; }, get: function () { return this.connectionTimeout; } })

在 Kotlin 中，编译器最终会将 get 或者 set 关键字编译成这样：

class HikariConfig { private long connectionTimeout; public long getConnectionTimeout() { return this.connectionTimeout; } public void setConnectionTimeout(long value) { if (value < 250) { throw IllegalArgumentException("connectionTimeout cannot be less than 250ms"); } this.connectionTimeout = value; } }

在其它拥有 get 或者 set 关键字的编程语言（C# , Scala）里一样会将其编译成某种格式的方法来完成对属性的封装性。

属性具有读（read）和写（write）权限

在 Java 中提供了四个访问控制修饰符（ public , protected , default , private ），他们可以修饰类（class）、方法（method）以及字段（field）。需要更深入的了解到它们只是在控制一定的范围，比如在创建（new）一个对象时，是在控制可以在哪个包（package）内去创建这个对象。比如在使用方法时，也是在控制可以在哪个包内去使用这个方法。同样在使用字段（field）时也是在控制可以在哪个范围内使用。

这些访问（access）控制修饰符应该作用在被修饰的动作（动词）上，而不是名称（名词）。比如：对象的创建，方法的调用，字段的获得与设置。创建（new）、调用（invoke）、获得（get）、设置（set）这样的动作都需要通过访问修饰符做到精确控制。对于一个类（class）在使用时只有一个创建（new）的动作，同样的使用方法时也只有一个调用（invoke）的动作，不需要再次精确细分。而对于字段（field）在使用时有两个动作：获得（get）和设置（set），而字段（field）本身在处理这两个动作时并没有办法做到细分。

现在的问题是同一个访问控制修饰符同时控制对某一个字段（field）的两个动作（ get , set ），而这个问题需要发现者仔细思考：

class HikariConfig { connectionTimeout: number } const config = new HikariConfig() config.connectionTimeout = 100 // Set const timeout = config.connectionTimeout // Get

如果此时把 public 修改为 protected ，那么操作 connectionTimeout 的两个动作（ get , set ）的访问控制将全部变成 protected 。

class HikariConfig { protected connectionTimeout: number }

我们可以发现一个字段的两个动作（ get , set ）的访问权限被混合到了一起，这带来了什么问题呢？

一个对象的属性只是想对外提供公共读（public read），对外不提供公共写（private write）。
一个对象的属性只是想对外提供公共写（public write），对外不提供公共读（private read）。
......

简单来说就是：可读、可写、只读、只写、不可读写。

如果一个对象的属性只是想对外提供只读属性（注意是对外，对象的内外有区别），而被 public 修饰的字段将带来的是 get 和 set 都具有可读写的权限，这就使得使用者可以设置（set）这个字段。这将给对象带来意向不当的后果，有可能是破坏性的后果。

因此为一个对象的属性（ get , set ）提供不同访问控制是有必要的。

class HikariConfig { #connectionTimeout: number // private public get connectionTimeout() { // public , protected , default , private return this.#connectionTimeout } public set connectionTimeout(connectionTimeout) { // public , protected , default , private this.#connectionTimeout = connectionTimeout } }

属性可以无读（写）操作

一个属性（property）有两个操作：读（read）和写（write）。可以将一个对象的属性的读写权限修改为 private 。私有的访问控制权限并不意味着不存在，只是表明这个属性只可以在这个对象内部使用，对外不可使用。同样的属性可以具有无读（写）操作。

无写（write）操作：

class HikariConfig { #connectionTimeout: number public get connectionTimeout() { return this.#connectionTimeout } // 没有 set 方法，无 set 与私有 set 的区别。 }

无读（read）操作：

class HikariConfig { #connectionTimeout: number // 没有 get 方法，无 get 与私有 get 的区别。 public set connectionTimeout(connectionTimeout) { this.#connectionTimeout = connectionTimeout } }

一个属性不能同时没有读和写方法（操作），如果同时没有也就表明这个属性不存在。