實例變量的訪問及數據封裝

    你已經看到處理分數的方法如何通過名稱直接訪問兩個實例變量numerator和denominator。事實上，實例方法總是可以直接訪問它的實例變量的。然而，類方法則不能，因為它只處理本身，并不處理任何類實例（仔細想想）。但是，如果要從其他位置訪問實例變量，例如，從main函數內部來訪問，該如何實現？在這種情況下，不能直接訪問這些實例變量，因為它們是隱藏的。將實例變量隱藏起來的這種做法實際上涉及一個關鍵概念——“數據封裝”。它使得編寫定義的人在不必擔心程序員（即類的使用者）是否破壞類的內部細節的情況下，擴展和修改其定義。數據封裝提供了程序員和其他開發者之間的良好隔離層。

       通過編寫特殊方法來檢索實例變量的值，可以用一種新的方式來訪問它們。編寫setNumerator:和setDenominator:方法用于給Fraction類的兩個實例變量設定值。為了獲取這些實例變量的值，我們需要編寫新的方法。例如，創建兩個名為numerator和denominator的新方法，用于訪問相應的Fraction實例變量，這些實例是消息的接收者。結果是對應的整數值，你將返回這些值。以下是這兩個新方法的聲明：

–(int) numerator;

–(int) denominator;

下面是定義：

–(int) numerator

{

   return numerator;

}

–(int) denominator

{

   return denominator;

}

注意，它們訪問的方法名和實例變量名是相同的，這樣做不存在任何問題（雖然似乎有些奇怪）。事實上，這是很常見的情況。代碼清單3-4用來測試這兩個新方法。

// 訪問實例變量的程序 – cont'd

#import <Foundation/Foundation.h>

//---- @interface 部分 ----

@interface Fraction: NSObject

-(void) print;

-(void) setNumerator: (int) n;

-(void) setDenominator: (int) d;

-(int) numerator;

-(int) denominator;

@end

//---- @implementation 部分 ----

@implementation Fraction

{

   int  numerator;

   int  denominator;

}

-(void) print

{

   NSLog (@"%i/%i", numerator, denominator);

}

-(void) setNumerator: (int) n

{

    numerator = n;

}

-(void) setDenominator: (int) d

{

    denominator = d;

}

-(int) numerator

{

    return numerator;

}

-(int) denominator

{

    return denominator;

}

@end

//---- program 部分 ----

int main (int argc, char *argv[])

{

   @autoreleasepool {

      Fraction  *myFraction = [[Fraction alloc] init];

      // 設置分數為1/3

      [myFraction setNumerator: 1];

      [myFraction setDenominator: 3];

      // 使用兩個新的方法顯示分數

      NSLog (@"The value of myFraction is: %i/%i",

           [myFraction numerator], [myFraction denominator]);

    }

    return 0;

}

The value of myFraction is 1/3

NSLog語句顯示發送給myFraction:的兩條消息的結果，第一條消息檢索numerator的值，第二條則檢索denominator的值。

NSLog (@"The value of myFraction is: %i/%i",

    [myFraction numerator], [myFraction denominator]);

在第一條消息調用時，numerator消息會發送給Fraction類的對象myFraction。在這個方法中，分數中numerator的實例變量的值被返回。記住，方法執行的上下文環境就是接收到消息的對象。當訪問numerator方法并且返回numerator實例變量值的時候，會取得myFraction的分子并返回，返回的整數傳入NSLog，從而顯示出來。第二條消息調用時，denominator方法會被調用并返回myFraction的分母，它仍通過NSLog顯示。

順便說一下，設置實例變量值的方法通常總稱為設值方法（setter），而用于檢索實例變量值的方法叫做取值方法（getter）。對Fraction而言，setNumerator：和setDenominator:是設值方法，numerator和denominator是取值方法。取值方法和設值方法通常稱為訪問器（accessor）方法。

確定你已經理解了設值方法和取值方法的不同。設值方法不會返回任何值，因為其主要目的是將方法參數設為對應的實例變量的值。在這種情況下并不需要返回值。另一方面，取值方法的目的是獲取存儲在對象中的實例變量的值，并通過程序返回發送出去。基于此目的，取值方法必須返回實例的值作為return的參數。

你不能在類的外部編寫方法直接設置或獲取實例變量的值，而需要編寫設值方法和取值方法來設置或獲取實例變量的值，這便是數據封裝的原則。你必須通過使用一些方法來訪問這些通常對“外界”隱藏的數據。這種做法集中了訪問實例變量的方式，并且能夠阻止其他一些代碼直接改變實例變量的值。如果可以直接改變，會讓程序很難跟蹤、調試和修改。

這里還應指出，還有一個名為new的方法可以將alloc和init的操作結合起來。因此，程序行

Fraction *myFraction = [Fraction new];

可用于創建和初始化新的Fraction。但用兩步來實現創建和初始化的方式通常更好，這樣可以在概念上理解正在發生兩個不同的事件：首先創建一個對象，然后對它初始化。

本文節選自《Objective-C 程序設計(第4版)》

電子工業出版社出版

[美]Stephen G. Kochan（斯蒂芬·G·科昌）著

林冀  范俊朱奕欣譯