В чем состоит работа модификатора private internal
Все поля, методы и остальные компоненты класса имеют модификаторы доступа . Модификаторы доступа позволяют задать допустимую область видимости для компонентов класса. То есть модификаторы доступа определяют контекст, в котором можно употреблять данную переменную или метод.
В языке C# применяются следующие модификаторы доступа:
- private : закрытый или приватный компонент класса или структуры. Приватный компонент доступен только в рамках своего класса или структуры.
- private protected : компонент класса доступен из любого места в своем классе или в производных классах, которые определены в той же сборке.
- file : добавлен в версии C# 11 и применяется к типам, например, классам и структурам. Класс или структура с такми модификатором доступны только из текущего файла кода.
- protected : такой компонент класса доступен из любого места в своем классе или в производных классах. При этом производные классы могут располагаться в других сборках.
- internal : компоненты класса или структуры доступен из любого места кода в той же сборке, однако он недоступен для других программ и сборок.
- protected internal : совмещает функционал двух модификаторов protected и internal . Такой компонент класса доступен из любого места в текущей сборке и из производных классов, которые могут располагаться в других сборках.
- public : публичный, общедоступный компонент класса или структуры. Такой компонент доступен из любого места в коде, а также из других программ и сборок.
Стоит отметить, что эти модификаторы могут применяться как к компонентам класса, так и к компонентам структуры за тем исключением, что структуры не могут использовать модификаторы private protected , protected и protected internal , поскольку структуры не могут быть унаследованы.
Все классы и структуры, определенные напрямую вне других типов (классов и структур) могут иметь только модификаторы public , file или internal .
Мы можем явно задать модификатор доступа, а можем его и не указывать:
public class Person < string name; public Person(string name) < this.name = name; >public void Print() => Console.WriteLine($"Name: "); >
Если для компонентов не определен модификатор доступа, то по умолчанию для них применяется модификатор private . Например, в примере выше переменная name неявно будет иметь модификатор private .
Классы и структуры, которые объявлены без модификатора и которые расположены вне других типов, по умолчанию имеют доступ internal , а вложенные классы и структуры, как и остальные компоненты классов/структур имеют модификатор private . Например:
class Phone < struct Camera < >>
Здесь класс Phone не является вложенным ни в один другой класс/структуру, поэтому неявно имеет модификатор internal . А структура Camera является вложенной, поэтому, как и другие компоненты класса, неявно имеет модификатор private
Модификаторы в рамках текущего проекта
Посмотрим на примере и создадим следующий класс State:
class State < // все равно, что private string defaultVar; string defaultVar ="default"; // поле доступно только из текущего класса private string privateVar = "private"; // доступно из текущего класса и производных классов, которые определены в этом же проекте protected private string protectedPrivateVar = "protected private"; // доступно из текущего класса и производных классов protected string protectedVar = "protected"; // доступно в любом месте текущего проекта internal string internalVar = "internal"; // доступно в любом месте текущего проекта и из классов-наследников в других проектах protected internal string protectedInternalVar = "protected internal"; // доступно в любом месте программы, а также для других программ и сборок public string publicVar = "public"; // по умолчанию имеет модификатор private void Print() =>Console.WriteLine(defaultVar); // метод доступен только из текущего класса private void PrintPrivate() => Console.WriteLine(privateVar); // доступен из текущего класса и производных классов, которые определены в этом же проекте protected private void PrintProtectedPrivate() => Console.WriteLine(protectedPrivateVar); // доступен из текущего класса и производных классов protected void PrintProtected() => Console.WriteLine(protectedVar); // доступен в любом месте текущего проекта internal void PrintInternal() => Console.WriteLine(internalVar); // доступен в любом месте текущего проекта и из классов-наследников в других проектах protected internal void PrintProtectedInternal() => Console.WriteLine(protectedInternalVar); // доступен в любом месте программы, а также для других программ и сборок public void PrintPublic() => Console.WriteLine(publicVar); >
Так как класс State не имеет явного модификатора, по умолчанию он имеет модификатор internal , поэтому он будет доступен из любого места данного проекта, однако не будет доступен из других программ и сборок.
Класс State имеет шесть полей для каждого уровня доступа. Плюс одна переменная без модификатора, которая является закрытой (private) по умолчанию. А также определено семь методов с разными модификаторами, которые выводят значения соответствующих переменных на консоль. Поскольку все модификаторы позволяют использовать компоненты класса внутри данного класса, то и все переменные класса, в том числе закрытые, у нас доступны всем его методам, так как все находятся в контексте класса State.
Теперь посмотрим, как мы сможем использовать переменные класса State в другом классе, который, допустим, будет называться StateConsumer и который расположен в том же проекте :
class StateConsumer < public void PrintState() < State state = new State(); // обратиться к переменной defaultVar у нас не получится, // так как она имеет модификатор private и класс StateConsumer ее не видит Console.WriteLine(state.defaultVar); //Ошибка, получить доступ нельзя // то же самое относится и к переменной privateVar Console.WriteLine(state.privateVar); // Ошибка, получить доступ нельзя // обратиться к переменной protectedPrivateVar не получится, // так как класс StateConsumer не является классом-наследником класса State Console.WriteLine(state.protectedPrivateVar); // Ошибка, получить доступ нельзя // обратиться к переменной protectedVar тоже не получится, // так как класс StateConsumer не является классом-наследником класса State Console.WriteLine(state.protectedVar); // Ошибка, получить доступ нельзя // переменная internalVar с модификатором internal доступна из любого места текущего проекта // поэтому можно получить или изменить ее значение Console.WriteLine(state.internalVar); // переменная protectedInternalVar так же доступна из любого места текущего проекта Console.WriteLine(state.protectedInternalVar); // переменная publicVar общедоступна Console.WriteLine(state.publicVar); >>
Таким образом, в классе StateConsumer мы смогли только обратиться к переменным internalVar, protectedInternalVar и publicVar, так как их модификаторы позволяют использовать в данном контексте.
Аналогично дело обстоит и с методами:
class StateConsumer < public void PrintState() < State state = new State(); state.Print(); //Ошибка, получить доступ нельзя state.PrintPrivate(); // Ошибка, получить доступ нельзя state.PrintProtectedPrivate(); // Ошибка, получить доступ нельзя state.PrintProtected(); // Ошибка, получить доступ нельзя state.PrintInternal(); // норм state.PrintProtectedInternal(); // норм state.PrintPublic(); // норм >>
Здесь нам оказались доступны только три метода: PrintInternal, PrintProtectedInternal, PrintPublic, которые имееют соответственно модификаторы internal, protected internal, public.
Модификаторы в рамках сборок
Допустим, у нас есть проект (и соответственно сборка) MyLib, в которой определены три класса:
namespace MyLib; // класс доступен из других сборок public class PublicState < internal void PrintInternal() =>Console.WriteLine(«internal»); protected internal void PrintProtectedInternal() => Console.WriteLine(«protected internal»); public void PrintPublic() => Console.WriteLine(«public»); > // класс доступен только в текущей сборке — по умолчанию internal class DefaultState < >// класс доступен только в текущей сборке internal class InternalState
Здесь классы DefaultState и InternalState имеют модификатор internal , поэтому доступны только в текущем проекте.
Класс PublicState модификатором public доступен из других проектов. Однако его метод PrintInternal() доступен только в текущем проекте. Вне текущего проекта доступен только его метод PrintPublic и PrintProtectedInternal() (доступен в другом проекте только в классах-наследниках).
Допустим, мы подключаем сборку этого проекта MyLib в другой проект, где есть класс StateConsumer:
using MyLib; class StateConsumer < public void PrintState() < // Ошибка DefaultState - по умолчанию internal, поэтому нет доступа DefaultState defaultState = new DefaultState(); // Ошибка InternalState - internal, поэтому нет доступа InternalState internalState = new InternalState(); // норм, PublicState - public, доступен из других программ PublicState publicState = new PublicState(); // Ошибка, нет доступа - метод доступен только в свой сборке publicState.PrintInternal(); // Ошибка, нет доступа - StateConsumer НЕ является классом-наследником от класса PublicState, // поэтому метод не доступен publicState.PrintProtectedInternal(); // нет доступа // норм - общедоступный метод publicState.PrintPublic(); // норм >>
В классе StateConsumer есть доступ только к классу PublicState и его методу PrintPublic , потому что они имеют модификатор public . К остальной функциональности подключенной сборки StateConsumer доступа не имеет.
Благодаря такой системе модификаторов доступа можно скрывать некоторые моменты реализации класса от других частей программы.
Файл как область видимости
C# 11 был добавлен еще один модификатор видимости — file , который применяется к классам, структурам, делегатам, перечислениям, интерфейсам. Типы с этим модификатором могут использоваться только внутри текущего файла кода.
file class Person
Данный модификатор не может использоваться в паре с другими модификаторами.
В чем состоит работа модификатора private internal
Все члены класса в языке Java — поля и методы — имеют модификаторы доступа. В прошлых темах мы уже сталкивались с модификатором public . Модификаторы доступа позволяют задать допустимую область видимости для членов класса, то есть контекст, в котором можно употреблять данную переменную или метод.
В Java используются следующие модификаторы доступа:
- public : публичный, общедоступный класс или член класса. Поля и методы, объявленные с модификатором public, видны другим классам из текущего пакета и из внешних пакетов.
- private : закрытый класс или член класса, противоположность модификатору public. Закрытый класс или член класса доступен только из кода в том же классе.
- protected : такой класс или член класса доступен из любого места в текущем классе или пакете или в производных классах, даже если они находятся в других пакетах
- Модификатор по умолчанию . Отсутствие модификатора у поля или метода класса предполагает применение к нему модификатора по умолчанию. Такие поля или методы видны всем классам в текущем пакете.
Рассмотрим модификаторы доступа на примере следующей программы:
public class Program < public static void main(String[] args) < Person kate = new Person("Kate", 32, "Baker Street", "+12334567"); kate.displayName(); // норм, метод public kate.displayAge(); // норм, метод имеет модификатор по умолчанию kate.displayPhone(); // норм, метод protected //kate.displayAddress(); // ! Ошибка, метод private System.out.println(kate.name); // норм, модификатор по умолчанию System.out.println(kate.address); // норм, модификатор public System.out.println(kate.age); // норм, модификатор protected //System.out.println(kate.phone); // ! Ошибка, модификатор private >> class Person < String name; protected int age; public String address; private String phone; public Person(String name, int age, String address, String phone)< this.name = name; this.age = age; this.address = address; this.phone = phone; >public void displayName() < System.out.printf("Name: %s \n", name); >void displayAge() < System.out.printf("Age: %d \n", age); >private void displayAddress() < System.out.printf("Address: %s \n", address); >protected void displayPhone()< System.out.printf("Phone: %s \n", phone); >>
В данном случае оба класса расположены в одном пакете — пакете по умолчанию, поэтому в классе Program мы можем использовать все методы и переменные класса Person, которые имеют модификатор по умолчанию, public и protected. А поля и методы с модификатором private в классе Program не будут доступны.
Если бы класс Program располагался бы в другом пакете, то ему были бы доступны только поля и методы с модификатором public.
Модификатор доступа должен предшествовать остальной части определения переменной или метода.
Инкапсуляция
Казалось бы, почему бы не объявить все переменные и методы с модификатором public , чтобы они были доступны в любой точке программы вне зависимости от пакета или класса? Возьмем, например, поле age, которое представляет возраст. Если другой класс имеет прямой доступ к этому полю, то есть вероятность, что в процессе работы программы ему будет передано некорректное значение, например, отрицательное число. Подобное изменение данных не является желательным. Либо же мы хотим, чтобы некоторые данные были достуны напрямую, чтобы их можно было вывести на консоль или просто узнать их значение. В этой связи рекомендуется как можно больше ограничивать доступ к данным, чтобы защитить их от нежелательного доступа извне (как для получения значения, так и для его изменения). Использование различных модификаторов гарантирует, что данные не будут искажены или изменены не надлежащим образом. Подобное сокрытие данных внутри некоторой области видимости называется инкапсуляцией .
Так, как правило, вместо непосредственного применения полей используют методы доступа. Например:
public class Program < public static void main(String[] args) < Person kate = new Person("Kate", 30); System.out.println(kate.getAge()); // 30 kate.setAge(33); System.out.println(kate.getAge()); // 33 kate.setAge(123450); System.out.println(kate.getAge()); // 33 >> class Person < private String name; private int age = 1; public Person(String name, int age)< setName(name); setAge(age); >public String getName() < return this.name; >public void setName(String name) < this.name = name; >public int getAge() < return this.age; >public void setAge(int age) < if(age >0 && age < 110) this.age = age; >>
И затем вместо непосредственной работы с полями name и age в классе Person мы будем работать с методами, которые устанавливают и возвращают значения этих полей. Методы setName, setAge и наподобие еще называют мьютейтерами (mutator), так как они изменяют значения поля. А методы getName, getAge и наподобие называют аксессерами (accessor), так как с их помощью мы получаем значение поля.
Причем в эти методы мы можем вложить дополнительную логику. Например, в данном случае при изменении возраста производится проверка, насколько соответствует новое значение допустимому диапазону.
Модификатор доступа internal
Сборка является неотъемлемой частью программирования на C#. Она представляет собой один или несколько файлов, содержащих все необходимые сведения о развертывании программы и ее версии. Сборки составляют основу среды .NET. Они предоставляют механизмы для надежного взаимодействия компонентов, межъязыковой возможности взаимодействия и управления версиями. Кроме того, сборки определяют область действия программного кода.
Сборка состоит из четырех разделов. Первый раздел представляет собой манифест сборки. Манифест содержит сведения о самой сборке. К этой информации относится, в частности, имя сборки, номер ее версии, сведения о соответствии типов и параметры культурной среды (язык и региональные стандарты). Второй раздел сборки содержит метаданные типов, т.е. сведения о типах данных, используемых в программе. Среди прочих преимуществ метаданные типов способствуют межъязыковой возможности взаимодействия. Третий раздел сборки содержит программный код в формате MSIL (Microsoft Intermediate Language — промежуточный язык корпорации Microsoft). И четвертый раздел сборки содержит ресурсы, используемые программой.
Правда, при программировании на C# сборки получаются автоматически, требуя от программирующего лишь минимальных усилий. Дело в том, что исполняемый файл, создаваемый во время компиляции программы на C#, на самом деле представляет собой сборку, содержащую исполняемый код этой программы, а также другие виды информации. Таким образом, когда компилируется программа на C#, сборка получается автоматически.
Сборки являются неотъемлемой частью процесса разработки программного обеспечения в среде .NET, но формально они не относятся к средствам языка C#. Тем не менее в C# имеется одно средство, непосредственно связанное со сборкой.
Помимо модификаторов доступа public, private и protected, в C# предусмотрен также модификатор доступа internal. Этот модификатор определяет доступность члена во всех файлах сборки и его недоступность за пределами сборки. Проще говоря, о члене, обозначенном как internal, известно только в самой программе, но не за ее пределами. Модификатор доступа internal особенно полезен для создания программных компонентов.
Модификатор доступа internal можно применять к классам и их членам, а также к структурам и членам структур. Кроме того, модификатор internal разрешается использовать в объявлениях интерфейсов и перечислений.
Из модификаторов protected и internal можно составить спаренный модификатор доступа protected internal. Уровень доступа protected internal может быть задан только для членов класса. Член, объявленный как protected internal, доступен лишь в пределах собственной сборки или для производных типов.
Модификаторы доступа
Полезно моделировать систему с трех различных точек зрения, связанных между собой. Каждая модель описывает важные аспекты системы, но для более полного описания требуются три модели. Модель классов представляет статические, структурные аспекты системы, связанные с данными. Модель состояний представляет временные, поведенческие, управленческие аспекты системы. Модель взаимодействия представляет кооперацию отдельных объектов, другими словами, все аспекты системы, связанные с взаимодействиями.
Модель классов описывает структуру объектов системы: их индивидуальность, отношения с другими объектами, атрибуты и операции. Модель классов создает контекст для моделей состояний и взаимодействия. Цель конструирования модели классов состоит в том, чтобы охватить те реальные концепции, которые важны для нашего приложения. Модель классов изображается на диаграммах классов.
Модель состояний описывает аспекты объектов, связанные с течением времени и с последовательностью операций, то есть события, связанные с изменениями, состояния, определяющие контекст событий, и упорядочение событий и состояний. Модель состояний изображается на диаграммах состояний конечного автомата. Каждая диаграмма состояний показывает порядок состояний и событий, возможный в рамках данной системы для одного класса объектов. Диаграммы состояний ссылаются на другие модели. Действия и события на диаграмме состояний становятся операциями объектов модели классов. Ссылки между диаграммами состояний становятся взаимодействиями в модели взаимодействия.
Модель взаимодействия описывает взаимодействие между объектами, то есть кооперацию объектов для обеспечения необходимого поведения системы как целого.
Каждая модель описывает свои аспекты системы, но при этом она ссылается на другие модели. Модель классов описывает структуры данных, которыми оперируют модели состояний и взаимодействия. Операции в модели классов связаны с событиями и действиями. Модель состояний описывает структуру управления объектов. Она показывает решения, зависящие от значений объектов, и действия, изменяющие значения объектов и состояния. Модель взаимодействия подчеркивает обмен между объектами и дает единый обзор операций в рамках системы.