Инкапсуляция || C#⁠⁠

Сегодня поговорим об одной из известных фишек ООП.

Что такое инкапсуляция и зачем она нужна?

Инкапсуляция - это правило, при котором присваивание и изменение данных ограничено, что защищает их от случайных или неосознанных изменений. Её легко использовать в коде и она не занимает много строчек кода.

Проблема, которую мы сегодня разберём

У нас есть класс MyClass с полем Value типа int. С этим полем мы можем сделать всё, что захотим: присваивать как угодно, когда угодно и менять на что угодно.

Давайте представим, что этот класс может хранит только отрицательное значение Value.

Я вам сегодня покажу два решения данной проблемы и ещё один кейс с более продвинутым решением.

Способ 1: Через свойства

Данный подход делает код более красивым, но имеет свои оговорочки, потом расскажу.

Какие изменения я внёс:

Теперь Value не поле, а свойство, возвращающее приватное поле value. Здесь инкапсуляцией выступает сеттер (set {...}):

В сеттере мы обрабатываем поступающее значение: если оно меньше нуля, то мы приватному полю value оно присваивается, а иначе вызывается ошибка.

Использовать свойства на самом деле хороший минималистичный способ инкапсуляции, но его главный минус -- это отсутствие параметров: можно только присвоить новое значение, а задать другие параметры, например множитель, нельзя.

Способ 2: Через методы

Данный подход является самым часто-используемым и универсальным в ООП.

Какие изменения я внёс:

Я удалил свойство Value, заменив его методом. Теперь я могу добавить любой параметр в метод, например, множитель, но в данном кейсе это не нуждается. Использование класса я тоже изменил.

Теперь разберём второй кейс:

Допустим у нас есть тот же класс MyClass и у него есть экземпляр класса MyClassData. Этот класс хранит в себе переменные Name (имя) и Age (возраст).

Но у нас есть проблема: мы можем изменять всё, что захотим и когда захотим. Тогда нам на помощь приходит инкапсуляция:

Какие изменения я внёс:

Сначала я сделал MyClassData структурой, ведь он просто хранит данные, а не проводит над ними операции. В класса MyClass я сделал экземпляр приватным, а его данные передаются через свойства только для чтения. На самом деле можно и сразу структуру передавать, или если данных слишком много, а передавать надо только некоторые, можно создать новую структуру, заполнять нужными данными и так передавать.

Инкапсуляция при работе с массивами и листами

Массивы и листы являются ссылочными типами, сейчас я вам докажу:

Новый кейс: у нас есть класс MyClass с массивом myArray, защищённым от присваивания, но вот в чём проблема: мы как бы не можем присвоить, но мы можем изменить, ведь это ссылочный тип. А если дело доходит до листов (List<T>), то вообще можно всё менять методами.

Сейчас я вам покажу, как исправить такую ситуацию:

Теперь наше свойство превращается в приватное поле, а получать доступ дял чтения мы будем через метод GetElement(int index), где index обозначает... ну вы поняли.

А давайте теперь добавим возможность "инвертировать значения":

Я добавил метод Reverse, который по индексу будет переворачивать нужное значение. На этом примере хорошо прослеживается инкапсуляция.

Что когда использовать?

Используй свойства там, где нуждается простое присваивание переменной value-типа, присваивание некоторых полей экземпляров ссылочного типа. Просто присвоить что-то.

Используй методы там, где определённую переменную можно изменять разными способами (например, изменение на 1 и вычитание на 2). Также методы можно использовать, чтобы изменять переменную с помощью нескольких аргументов, особенно при работе с массивами и листами.