如何解决从状态类访问上下文类的私有字段
我对状态模式的实现感到困惑。在这种模式下,我们应该将状态管理提取到单独的类中。乍一看,它使我们能够避免在域实体内部进行大型if ... else ...
构造,并且它确实具有强大的优势。我们可以将所有条件检查移到状态类中并清除我们的域实体类。
但是如何在不违反封装原理的情况下修改封装在域对象中的数据?
例如,考虑Account
实体。以简化的方式,它具有两种可能的状态-Active
和Blocked
以及用于存款和取款的方法。
在州模式下,我们应该将充值和提款职责委托给州类别。 UML diagram here。
但是我们如何修改money
实现中的state
和AccountState
字段?我只看到有公众支持者的方式。但这违反了封装原理。通过这种方法,我还可以将私有字段更改为公共字段。
代码示例:
class Account {
private int money;
private AccountState state;
public Account() {
this.money = 0;
this.state = new Active();
}
public void deposit(int amount) {
this.state.deposit(this,amount);
}
public void withdraw(int amount) {
this.state.withdraw(this,amount);
}
public int getMoney() {
return this.money;
}
public AccountState getState() {
return this.state;
}
}
interface AccountState {
public void deposit(Account account,int amount);
public void withdraw(Account account,int amount);
}
class Active implements AccountState {
public void deposit(Account account,int amount) {
// How to change account money and state without setters and public fields usage?
}
public void withdraw(Account account,int amount) {
if (account.getState() instanceof Blocked) {
throw new RuntimeException("Money could not be withdrawn. Account is blocked.");
}
if (account.getMoney() - amount <= 0) {
throw new RuntimeException("Money could not be withdrawn. Insufficient funds.");
}
// How to change account money and state without setters and public fields usage?
}
}
class Blocked implements AccountState {
public void deposit(Account account,int amount) {
// How to change account money and state without setters and public fields usage?
}
public void withdraw(Account account,int amount) {
if (account.getMoney() - amount <= 0) {
throw new RuntimeException("Money could not be withdrawn. Insufficient funds.");
}
// How to change account money and state without setters and public fields usage?
}
}
这是一个非常简化的示例,但它很好地反映了我的问题。不幸的是,我找不到一个好的解决方案。我看到的所有示例都使用公共设置器或公共字段。另外,我从Joshua Kerievsky的Refactoring to Patterns
书中看到了一个例子。他提供了使用带有包级别访问权限的setter(没有private
,public
或protected
之类的访问修饰符)。因此,我们可以从与域实体位于同一包中的状态类更改实体数据,而不能从其他包中进行更改。但是这种方法使用的是特定于语言的功能-程序包级访问。在其他语言(如PHP)中,它将不起作用。我正在寻找一种概念上的解决方案。
任何人都可以展示解决此问题的实际生产示例吗?我真的很感激。
解决方法
公共setter(或实际上通常是setter,而不管访问修饰符如何)都不会违反封装。封装意味着我们建立了类,因此只有具有变量的类中的方法才能引用实例变量。因此,在正确封装的类中,如果调用者想要修改类字段,则要求他们使用这些方法。
,要仅允许来自特定类的调用,可以使用反射。
Java中的示例: How to get the caller class in Java
PHP中的示例: https://stackoverflow.com/a/6927569/724099
,我会:
- 将
money
移到AccountState
中(因为在这个示例中AccountState
在money
的作用下很大) - 提供一种以您规定的方式操纵
Account
的方法。这可以通过类似Account#transact(String label,double amount)
的方法进行,使您可以在不暴露成员的情况下操纵天平。 - 将AccountState删除为冗余类,因为类的字段表示对象的状态。
第二个也可以通过函数API完成,但是不要将类成员的 mutability 与破坏封装混淆;封装的目的是禁止不必要的行为(例如任意数学或访问内部集合)。这样可以防止类进入错误状态。
,有许多方法可以解决此问题,具体取决于您需要每个状态实例执行的操作。在此特定示例中,我将money
的字段值传递给AccountState
而不是整个Account
对象。
这是一个使用枚举的示例,但显然可以是带有接口的两个单独的类。
public class Account {
private int balance = 0;
private AccountState currentState = AccountState.ACTIVE;
public int deposit(int amount) {
balance = currentState.deposit(balance,amount);
return balance;
}
public int withdraw(int amount) {
balance = currentState.withdraw(balance,amount);
return balance;
}
public AccountState activate() {
this.currentState = AccountState.ACTIVE;
return currentState;
}
public AccountState block() {
this.currentState = AccountState.BLOCKED;
return currentState;
}
enum AccountState {
ACTIVE {
@Override int deposit(int balance,int amount) {
return balance + amount;
}
@Override int withdraw(int balance,int amount) {
int newBalance = balance - amount;
if (newBalance >= 0) {
return newBalance;
}
throw new IllegalArgumentException("Withdrawal amount is greater than balance.");
}
},BLOCKED {
@Override int deposit(int balance,int amount) {
throw new UnsupportedOperationException("Account is blocked.");
}
@Override int withdraw(int balance,int amount) {
throw new UnsupportedOperationException("Account is blocked.");
}
};
abstract int deposit(int balance,int amount);
abstract int withdraw(int balance,int amount);
}
}
在OP中的代码将难以应用OOP模式的一个线索是,业务逻辑方法(deposit
和withdraw
)返回void
。除了使用void
方法进行程序编程以外,很难做其他任何事情。使您的方法返回适当的值,您将可以更轻松地编写自然交互的类。
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