clone - 封装聚合/组合

Question

维基百科关于封装状态的文章:

“封装还可以防止用户将组件的内部数据设置为无效或不一致的状态，从而保护组件的完整性”

我在论坛上开始了关于封装的讨论，其中我询问是否应该始终在 setter 和/或 getter 内克隆对象，以保留上述封装规则。我认为，如果您想确保主对象内部的对象不会在主对象外部被篡改，您应该始终克隆它。

一位讨论者认为，在这个问题上应该区分聚合和组合。基本上我认为他的意思是这样的:

• 如果您想返回属于组合一部分的对象(例如，矩形的点)，请克隆它。
• 如果您想返回属于聚合一部分的对象(例如，作为 UserManager 一部分的 User)，只需在不破坏引用的情况下返回它即可。

这对我来说也很有意义。但现在我有点困惑了。并想听听您对此事的看法。

严格来说，封装是否总是要求克隆？

PS:我用 PHP 编程，其中资源管理可能更相关，因为它是一种脚本语言。

Answer 1

Strictly speaking, does encapulation always mandate cloning?

不，事实并非如此。

您提到的人可能混淆了对象状态的保护与对象实现细节的保护。

请记住这一点:封装是一种提高代码灵活性的技术。封装良好的类可以更改其实现而不影响其客户端。这就是封装的本质。

假设有以下类:

class PayRoll {
   private List<Employee> employees;

   public void addEmployee(Employee employee) {
       this.employees.add(employee);
   }
   public List<Employee> getEmployees() {
       return this.employees;
   }
}

现在，此类的封装性较低。您可以说方法 getEmployees 破坏了封装，因为通过返回类型 List，您无法再在不影响类的客户端的情况下更改此实现细节。例如，我无法在不影响客户端代码的情况下更改它(例如 map 集合)。

通过克隆对象的状态，您可能会更改客户端的预期行为。这是解释封装的有害方式。

public List<Employee> getEmployees() {
    return this.employees.clone();
}

可以说上面的代码改进了封装，因为现在 addEmployee 是唯一可以修改内部 List 的地方。因此，如果我有一个设计决定，将新的员工项目添加到列表的头部而不是尾部。我可以做这样的修改:

public void addEmployee(Employee employee) {
    this.employees.insert(employee);  //note "insert" is used instead of "add"
}

然而，这只是封装的一小部分增量，但代价却很大。您的客户给人的印象是可以接触到员工，但实际上他们只有一份副本。因此，如果我想更新员工 John Doe 的电话号码，我可能会错误地访问 Employee 对象，并期望在下次调用 PayRoll.getEmployees 时反射(reflect)更改。

具有更高封装性的实现将执行以下操作:

class PayRoll {
   private List<Employee> employees;

   public void addEmployee(Employee employee) {
       this.employees.add(employee);
   }
   public Employee getEmployee(int position) {
       return this.employees.get(position);
   }
   public int count() {
       return this.employees.size();
   }
}

现在，如果我想更改 map 列表，我可以自由地进行。 此外，我并没有破坏客户可能期望的行为:当从 PayRoll 修改 Employee 对象时，这些修改不会丢失。

我不想过多地扩展自己，但请告诉我这是否清楚。我很乐意继续提供更详细的示例。