分析有关封装和信息隐藏的误区

封装（Encapsulation）和信息隐藏，这两个词，我想大家都不会陌生。但是，有很多开发人员并没有深入的了解，甚至存在一些误区。今天就专门来说一下。

一、封装

1、什么是封装？

从字面意思来看，封装就是把一些相关的 东西打包成一坨（看到“坨”这个量词，不要想歪了）。“封装”最广为人知的例子，就是在面向对象编程（以下简称OOP）里面，把数据和针对该数据的操作，统一到一个class里。

2、封装有啥好处？

那封装有啥好处捏？一个主要的好处，就是增加软件代码的内聚性。通过增加内聚性，进而提高可复用性和可维护性。

3、封装的手段

很多人把封装的概念局限于类，认为只有OO中的class才算是封装。这实际上是片面滴！在很多不使用"类"的场合，一样能采用封装的手法。下面俺随手举几个和OO无关的例子：

a、通过文件

比如C和C++支持对头文件的包含（#include）。因此，可以把一些相关的常量定义、类型定义、函数声明，统统封装 到某个头文件中。

b、通过namespace/package/module

C++的namespace、Java的package、Python的module，想必各自的开发人员都很熟悉。这些语法虽然称呼各不相同，但具有相同的本质。因此，也可以利用这些语法，来进行封装。

二、信息隐藏

1、什么是信息隐藏？

“信息隐藏”——顾名思义——就是把不该暴露的信息藏起来。说到信息隐藏，很多人自然而然地，就联想到某些OO语言（比如C++、Java）提供的，诸如private、protected之类的关键字。这些关键字可以通过访问控制，来达到信息隐藏的目的。

2、信息隐藏有啥好处？

信息隐藏的好处，正好和“封装”的好处相呼应。封装是为了提高内聚性；而信息隐藏是为了降低耦合性。通过降低耦合，一样可以达到提高可复用性、可维护性这2个目的。

3、信息隐藏的手段

和封装类似，很多程序员也把信息隐藏的概念片面化——认为信息隐藏仅限于private和protected关键字。所以，俺再随手举几个其它的信息隐藏手段。

a、通过接口类

可以通过定义接口类（Java中的interface、C++中的纯虚类）来实现信息隐藏。具体实现如下：

定义一个接口类，仅包含一些公有的成员函数的声明 （Java的abstract函数，C++的纯虚函数），没有任何函数实现，也没有任何成员变量。然后把具体的实现代码放到该接口类的一个派生子类中。

由于调用者只看到接口类，看不到实现类。所以，同样可以达到信息隐藏。在某些情况下，使用这种手段达到的效果，会比基于访问控制（使用private关键字）的效果，更好。

不过这种手段依赖于语言的支持。使用该手法的编程语言，至少要支持继承、虚函数等语法。

b、通过pimpl手法

pimpl手法也叫作“Opaque Pointer”手法。和接口类的手法不同，pimpl手法不需要靠继承、虚函数等语法的支持，因此对诸如C语言来说，很有用。

三、一些理解上的误区

介绍完一些基本概念，再来说一下，关于封装、信息隐藏的一些常见误区。

1、把封装等同于信息隐藏

这是混淆最严重的一个误区——很多初学OOP的同学都把封装和信息隐藏混为一谈。希望经过俺前面的一番解释，有些人能搞明白其中的差异。顺便提一下，有个老外写了篇小有名气的文章——“Encapsulation is not information hiding ”。洋文好的同学，可以去瞅一瞅。

2、把封装看得太狭隘

其实前面已经通过举例，驳斥了狭隘看待封装的误区。此处不再啰嗦。

3、把信息隐藏看得太狭隘

前面已经通过举例，驳斥了狭隘看待信息隐藏的误区。此处不再啰嗦。

4、混淆可访问性和可见性

考虑到某些网友可能连这两者的区别都不太清楚，先简单解释一下。所谓可访问性，就是可以对某个东西进行读/写操作；所谓可见性，就是能够感觉到某个东西的存在。

前面谈到信息隐藏时，我们提及了通过访问控制的关键字（private、protected）来达到信息隐藏的目的。有很多同学认为这几个关键字不光禁止了可访问性（accessibility），还禁止了可见性（visibility）。其实也不尽然。不同的编程语言，对这两者的处理是不同滴。比如在 C++语言中，类的私有成员虽然不可访问，但还是可见的。此话怎讲捏？请看下面的例子：

 
 
 

  
  
  
int n = 0;  
  
  
  
class Parent  
  
  
  
{  
  
  
  
public:  
  
  
  
Parent()  
  
  
  
{  
  
  
  
n = 1;  
  
  
  
}  
  
  
  
private:  
  
  
  
int n;  
  
  
  
};  
  
  
  
class Child : public Parent  
  
  
  
{  
  
  
  
public:  
  
  
  
Child()  
  
  
  
{  
  
  
  
}  
  
  
  
void Func()  
  
  
  
{  
  
  
  
::printf("%d", n);  
  
  
  
}  
  
  
  
};  
  
  
  
int main()  
  
  
  
{  
  
  
  
Child c;  
  
  
  
c.Func();  
  
  
  
return 0;  
  
  
  
}  
 
 
 

如果俺问列位看官，程序执行后会打印出啥？相信一多半的同学会回答：“打印0”。

但是，真相是：该程序根本在编译时就报错了。

问题在于，父类的私有成员变量n虽然对子类是无法访问的，但依然是可见的（可感知的）。所以，对于那个printf语句，编译器会认为是企图访问父类的私有成员，故而报错。

再悄悄跟大伙儿说一下，这个例子是俺从C++它爹所写的《The Design and Evolution of C++》里面剽窃滴。

四、结尾

今天的话题，基本上到此结束了。***，俺想提醒列位看官注意一下：象封装和信息隐藏，都属于编程的基本功，为啥很多开发人员都没有想透彻捏？

如果大家有什么不明白的，可以参见原文，下面是原文地址。

本文出处：http://blog.csdn.net/program_think/archive/2010/08/29/5846881.aspx

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