实例变量的访问及数据封装

    你已经看到处理分数的方法如何通过名称直接访问两个实例变量numerator和denominator。事实上，实例方法总是可以直接访问它的实例变量的。然而，类方法则不能，因为它只处理本身，并不处理任何类实例（仔细想想）。但是，如果要从其他位置访问实例变量，例如，从main函数内部来访问，该如何实现？在这种情况下，不能直接访问这些实例变量，因为它们是隐藏的。将实例变量隐藏起来的这种做法实际上涉及一个关键概念——“数据封装”。它使得编写定义的人在不必担心程序员（即类的使用者）是否破坏类的内部细节的情况下，扩展和修改其定义。数据封装提供了程序员和其他开发者之间的良好隔离层。

       通过编写特殊方法来检索实例变量的值，可以用一种新的方式来访问它们。编写setNumerator:和setDenominator:方法用于给Fraction类的两个实例变量设定值。为了获取这些实例变量的值，我们需要编写新的方法。例如，创建两个名为numerator和denominator的新方法，用于访问相应的Fraction实例变量，这些实例是消息的接收者。结果是对应的整数值，你将返回这些值。以下是这两个新方法的声明：

–(int) numerator;

–(int) denominator;

下面是定义：

–(int) numerator

{

   return numerator;

}

 

–(int) denominator

{

   return denominator;

}

注意，它们访问的方法名和实例变量名是相同的，这样做不存在任何问题（虽然似乎有些奇怪）。事实上，这是很常见的情况。代码清单3-4用来测试这两个新方法。

代码清单3-4

// 访问实例变量的程序 – cont'd

 

#import

 

//---- @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];

 

      // 设置分数为1/3

 

      [myFraction setNumerator: 1];

      [myFraction setDenominator: 3];

 

      // 使用两个新的方法显示分数

 

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

           [myFraction numerator], [myFraction denominator]);

    }

 

    return 0;

}

 

代码清单3-4  输出

The value of myFraction is 1/3

 

NSLog语句显示发送给myFraction:的两条消息的结果，第一条消息检索numerator的值，第二条则检索denominator的值。

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

    [myFraction numerator], [myFraction denominator]);

在第一条消息调用时，numerator消息会发送给Fraction类的对象myFraction。在这个方法中，分数中numerator的实例变量的值被返回。记住，方法执行的上下文环境就是接收到消息的对象。当访问numerator方法并且返回numerator实例变量值的时候，会取得myFraction的分子并返回，返回的整数传入NSLog，从而显示出来。第二条消息调用时，denominator方法会被调用并返回myFraction的分母，它仍通过NSLog显示。

顺便说一下，设置实例变量值的方法通常总称为设值方法（setter），而用于检索实例变量值的方法叫做取值方法（getter）。对Fraction而言，setNumerator：和setDenominator:是设值方法，numerator和denominator是取值方法。取值方法和设值方法通常称为访问器（accessor）方法。

确定你已经理解了设值方法和取值方法的不同。设值方法不会返回任何值，因为其主要目的是将方法参数设为对应的实例变量的值。在这种情况下并不需要返回值。另一方面，取值方法的目的是获取存储在对象中的实例变量的值，并通过程序返回发送出去。基于此目的，取值方法必须返回实例的值作为return的参数。

你不能在类的外部编写方法直接设置或获取实例变量的值，而需要编写设值方法和取值方法来设置或获取实例变量的值，这便是数据封装的原则。你必须通过使用一些方法来访问这些通常对“外界”隐藏的数据。这种做法集中了访问实例变量的方式，并且能够阻止其他一些代码直接改变实例变量的值。如果可以直接改变，会让程序很难跟踪、调试和修改。

这里还应指出，还有一个名为new的方法可以将alloc和init的操作结合起来。因此，程序行

Fraction *myFraction = [Fraction new];

可用于创建和初始化新的Fraction。但用两步来实现创建和初始化的方式通常更好，这样可以在概念上理解正在发生两个不同的事件：首先创建一个对象，然后对它初始化。

 

 

本文节选自《Objective-C 程序设计(第4版)》

电子工业出版社出版

[美]Stephen G. Kochan（斯蒂芬·G·科昌）著

林冀  范俊朱奕欣译