محددات الوصول Modifiers في الجافا

اذهب الى الأسفل

محددات الوصول Modifiers في الجافا Empty محددات الوصول Modifiers في الجافا

مُساهمة من طرف المبرمج الطموح في الأربعاء نوفمبر 21, 2018 7:35 pm

نقلا عن موقع harmash

مفهوم الـ Modifiers


الـ Modifiers هم كلمات يمكنك إضافتهم عند تعريف أشياء جديدة ( سواء كلاس, متغير, دالة إلخ.. ) لتحديد طريقة الوصول إليها.
ستحتاجهم في الغالب إن كنت تعمل في برنامج كبير ضمن فريق من المبرمجين.

فإذا كنت تعمل على إنشاء برنامج معين ضمن فريق من المبرمجين, و تريد ضمان عدم إساءة إستخدام الأشياء التي قمت بتعريفها من قبل مبرمج آخر.
الـ Modifiers سيساعدوك في ذلك, فباستخدامهم يمكنك تحديد الأشياء التي يمكن لباقي المبرمجين الوصول إليها و الأشياء التي تريد التأكد من عدم التعديل عليها إلخ..


الـ Modifiers ينقسمون إلى قسمين أساسيين:


Access Modifiers
Non Access Modifiers

في المثال التالي قمنا باستخدام الكلمتين public و private اللتين تعتبران من الـ Access Modifiers.
و قمنا باستخدام الكلمتين final و static اللتين تعتبران من الـ Non Access Modifiers.

مثال : Student.java

الكود:
public class Student {

    private String  firstName;
    private String  lastName;
    private String  specialization;
    private int     id;
    private boolean isWork;
    final   String  theAvgerageForSuccess = "50%";
    static  String  CollegeName = "MIT";

    public static void printFullName() {
        System.out.println("Name: " +firstName+ " " +lastName);
    }

}



 Access Modifiers

التالي يحتوي على الكلمات التي تنتمي للـ Access Modifiers.

  1. public الكلاس أو الدالة أو المتغير الذي يتم تعريفه كـ public يمكن الوصول إليه مباشرةً.
  2. protected الدالة أو المتغير الذي يتم تعريفه كـ protected يمكن الوصول إليه فقط من الكلاسات الموجودة في نفس الـ package أو من الكلاسات التي ترث منه.
  3. private الـ private هو أعلا مستوى من حيث الحماية. المتغيرات و الدوال التي يتم تعريفها كـ private يمكن الوصول لها فقط من داخل الكلاس الذي تم تعريفها فيه.



ملاحظات

  • لا يمكنك تعريف كلاس كـ private.
  • لا تقم بتعريف دالة كـ private إذا كان نوعها أيضاً abstract لأنك لن تستطيع أن تفعل لها override.
  • إذا لم تضع أي كلمة من الـ Access Modifiers عند تعريف كلاس أو دالة أو متغير سيتم وضع Modifier إفتراضي عنك يسمى package private. و هذا يعني أنه يمكن الوصول إليه فقط من الكلاسات الموجودة في نفس الـ package.
  • لا يمكنك تعريف كلاس كـ protected.



كتابة الكود بشكل مثالي

بشكل عام, الـ Modifier الإفتراضي لا يستخدم في الغالب. و الـ public يستخدم مع الدوال التي تريد للجميع أن يصل إليها. الـ private هو للمتغيرات التي لا تريد للكائنات و الكلاسات التي ترث من الكلاس أن تصل إليها. الـ protected يستخدم من أجل الكلاسات المرتبطة بالكلاس الذي تعمل عليه ( فعلياً التي ترث منه ) فمن خلاله ستكون البيانات متاحة أمام الكلاسات المرتبطة بالكلاس و لكنها غير متاحة أمام أي كلاس آخر.


الخطوات التي عليك اتباعها للتحكم بالكود و لحمايته من المبرمجين الآخرين

ضع Modifier ملائم لكل عنصر تقوم بتعريفه, لحماية البيانات قدر المستطاع.
المتغيرات التي تمثل الخصائص يجب أن لا تكون أبداً public. يجب وضعهم private أو protected لتمنع الكلاسات الأخرى من الوصول المباشر إليهم.
يجب تجهيز دوال نوعها public للتعامل مع هذه الخصائص. الدوال التي نوعها public تسمح للمبرمجين ( أو الكلاسات الأخرى ) بالوصول إلى الخصائص. هذه الدوال تسمح لك بإخفاء المتغيرات بالإضافة إلى التحكم بالخصائص كما تريد.


القواعد التالية تم فرضها بالنسبة للدوال التي يرثها كلاس من كلاس آخر

الدوال التي يتم تعريفها كـ public في الـ Superclass تعتبر public في جميع الـ Subclasses.
الدوال التي يتم تعريفها كـ protected في الـ Superclass تعتبر protected أو public في جميع الـ Subclasses.
الدوال التي يتم تعريفها كـ private, لا يتم توريثها إلى أي كلاس كان, لذلك لا يوجد قواعد من أجلهم.


مثال

في الصورة التالية قمنا بإنشاء كلاس إسمه C1 يحتوي على المتغيرات a, b, c, d و وضعنا Access Modifier لكل متغير.
ثم قمنا بإنشاء الكلاسات C2 و C3 في نفس الـ package و التي إسمها p1.
ثم قمنا بإنشاء الكلاسات C4 و C5 في package ثانية إسمها p2.
و في كل كلاس حاولنا الوصول لجميع العناصر الموجودة في الكلاس C1.

محددات الوصول Modifiers في الجافا Pic_1

Non Access Modifiers


جميع الكلمات التي تنتمي إلى الـ Non Access Modifiers هي التالية:


static.
final.
abstract.
synchronized.
native.
transient.
volatile.
strictfp.

الكلمة static



ما الحاجة إلى تعريف شيء كـ static؟

إن أردت تعريف شيء ثابت لجميع الكائنات, قم بتعريفه كـ static.
إن أردت تعريف شيء بداخل كلاس معين, و تريد الوصول إليه مباشرةً من الكلاس بدل إنشاء كائن من الكلاس ثم استدعاء الشيء منه, قم بتعريفه كـ static.

المتغيرات التي يتم تعريفها كـ static


المتغير الذي يتم تعريفه كـ static يعتبر مشترك بين جميع الكائنات من نفس الكلاس. بمعنى أن كل كائن يتم إنشاءه من نفس الكلاس سيملك نفس هذا المتغير.
فعلياً المتغير هنا سيتم تعريفه مرة واحدة في الذاكرة و جميع الكائنات من نفس الكلاس ستشير إليه بدل أن تملك نسخة خاصة منه. إذاً static تعني نسخة واحدة من المتغير لجميع الكائنات.

المتغير الذي يتم تعريفه كـ static يسمى أيضاً Class Variable. لا يمكن تعريف الـ Local Variables كـ static.

يمكن الوصول للمتغير الذي تم تعريفه كـ static بذكر إسم الكلاس الذي تم تعريفه فيه ثم وضع إسمه, أو من أي كائن من الكلاس.


الدوال التي يتم تعريفها كـ static


الدالة دائماً يتم تعريفها مرة واحدة في الذاكرة و جميع الكائنات من نفس الكلاس ستشير إليها. لكن الكلمة static تمكنك من الوصول إليها مباشرةً من الكلاس دون الحاجة لخلق كائن و استدعائها من خلاله.

الدالة التي نوعها static يمكنها الوصول للمتغيرات المعرفة في الكلاس بشرط أن تكون هذه المتغيرات أيضاً static. لكن بشكل عام الدوال التي نوعها static لا تستخدم المتغيرات الموجودة في الكلاس, بل تستخدم المتغيرات التي يتم تعريفها كباراميترات لها أو المتغيرات التي يتم تعريفها بداخلها.

يمكن الوصول للدالة التي تم تعريفها كـ static بذكر إسم الكلاس الذي تم تعريفها فيه ثم وضع إسمه, أو من أي كائن من الكلاس.

أمثلة :
المثال التالي يوضح تأثير الكلمة static على المتغيرات و الدوال...شاهد المثال 
شاهد المثال :


في هذا المثال سنقوم بتعريف كلاس إسمه Example يحتوي على الأشياء التالية:
متغير إسمه a معرف كـ static.
دالة إسمها print تعرض قيمة المتغير a.
دالة إسمها staticPrint تعرض أيضاً قيمة المتغير a لكنها معرفة كـ static.
بعدها سنقوم بتغير و عرض قيمة المتغير a بعدة طرق.

Example.java 

الكود:
[size=15]
[/size]
public class Example {
 
    // Example.a إذاً يمكننا الوصول إليه من خلال كائن أو من أي مكان مباشرةً بهذا الشكل .static كـ a قمنا بتعريف المتغير
    public static int a;
 
    // Example هذه الدالة لا يمكن استدعاءها إلا من خلال كائن من الكلاس
    public void print() {
        System.out.println( "a: " +a );
    }
 
    // Example.staticPrint(); هذه الدالة يمكن استدعائها مباشرةً من أي مكان بهذا الشكل
    public static void staticPrint() {
        System.out.println( "a: " +a );
    }
 
}


Main.java 

الكود:

public class Main {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        // Example من الكلاس e2 و e1 هنا قمنا بإنشاء كائنين
        Example e1 = new Example();
        Example e2 = new Example();
 
        Example.a = 10;          // Example مباشرةً من الكائن الكلاس a هنا قمنا بإعطاء قيمة لـ
        Example.staticPrint();   // static التي يمكننا استدعائها مباشرةً من الكلاس لأن نوعها staticPrint() من خلال الدالة a هنا قمنا بعرض قيمة
        e1.staticPrint();        // أيضاً e1 التي يمكننا استدعائها من الكائن staticPrint() من خلال الدالة a هنا قمنا بعرض قيمة
        e2.staticPrint();        // أيضاً e2 التي يمكننا استدعائها من الكائن staticPrint() من خلال الدالة a هنا قمنا بعرض قيمة
 
        e1.a = 22;    // e1 من خلال الكائن a هنا قمنا بتغير قيمة
        e1.print();   // e1 التي وصلنا إليها من خلال الكائن print() ثم قمنا بعرضها من خلال الدالة
 
        e2.a = 75;    // e2 من خلال الكائن a هنا قمنا بتغير قيمة
        e2.print();   // e2 التي وصلنا إليها من خلال الكائن print() ثم قمنا بعرضها من خلال الدالة
 
    }
 
}


سنحصل على النتيجة التالية عند التشغيل.

a: 10
a: 10
a: 10
a: 22
a: 75 

ملاحظة
لا يمكنك وضع this عند استدعاء متغير نوعه static. فهنا مثلاً لا يمكنك أن تكتب this.a بدل a لأن الكلمة this تستخدم للإشارة إلى كائن محدد على عكس مبدأ الـ static.



المثال التالي يعطيك أفكار حول فائدة استعمال الكلمة static

شاهد المثال :


لآن لنفترض أننا نريد إنشاء كلاس إسمه book لتخزين الكتب مع مراعاة الشروط التالية:
كل كتاب يجب ذكر إسمه bookName, إسم المؤلف author, و عدد الصفحات pageNumbers. بالإضافة أنه يجب حفظ عدد الكتب الكلي.
لحفظ عدد الكتب, يمكننا إنشاء متغير نوعه private و static يزيد واحداً كلما قمنا بإنشاء كائن جديد ( أي كتاب جديد, لأن كل كتاب عبارة عن كائن من الكلاس book ).

بعد إنشاء هذا الكلاس, سنقوم بإنشاء الكلاس MainBook لتجربته.

Book.java

الكود:

public class Book {
                                       // هنا قمنا بتعريف الخصائص التي يجب أن تتوفر في كل كتاب
    public String bookName;            // سنستخدم هذا المتغير لحفظ إسم الكتاب
    public String bookAuthor;          // سنستخدم هذا المتغير لحفظ إسم المؤلف
    public int    pageNumbers;         // سنستخدم هذا المتغير لحفظ عدد صفحات الكتاب
 
    private static int bookCounter;    // private سنستخدم هذا المتغير لحفظ عدد الكتب, لا يمكن لأحد من خارج هذا الكلاس تغيير عدد الكتب لأنه
 
    // عند إنشاء كائنات من هذا الكلاس سنستخدم هذا الكونستركتور لإدخال معلومات الكتب مباشرةً عند تعريفهم
    public Book(String bookName, String bookAuthor, int pageNumbers) {
        this.bookName = bookName;
        this.bookAuthor = bookAuthor;
        this.pageNumbers = pageNumbers;
 
        bookCounter++;     // سيكون موحد لجميع الكائنات. هنا كلما قمنا بإنشاء كائن جديد سيزيد واحداً و هكذا سنحصل على عدد جميع الكتب التي أنشأت static بما أن نوعه
    }
 
    // هذه الدالة تطبع محتوى الكائن (أي الكتاب) الذي قام باستدعائها
    public void printBookInfo() {
        System.out.println("Book: " +bookName);
        System.out.println("Author: " +bookAuthor);
        System.out.println("Number of pages: " +pageNumbers);
        System.out.println("------------------------------");
    }
 
    // static هذه الدالة تطبع عدد الكائنات (أي الكتب) و يمكن استدعائها مباشرةً من الكلاس لأن نوعها
    public static void printTotalNumberOfBooks() {
        System.out.println("The total number of books is: " +bookCounter);
    }
 
}

Main.java

الكود:

public class Main {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        // هنا قمنا بإنشاء ثلاث كتب
        Book b1 = new Book("java", "Mhamad Harmush", 500);
        Book b2 = new Book("HTML", "Hala Harmush"  , 320);
        Book b3 = new Book("C++" , "Omar El Koussa", 210);
 
        // هنا قمنا بعرض خصائص كل كتاب
        b1.printBookInfo();
        b2.printBookInfo();
        b3.printBookInfo();
 
        // هنا قمنا بعرض عدد جميع الكتب
        Book.printTotalNumberOfBooks();
 
    }
 
}

سنحصل على النتيجة التالية عند التشغيل.

Book: java
Author: Mhamad Harmush
Number of pages: 500
------------------------------
Book: HTML
Author: Hala Harmush
Number of pages: 320
------------------------------
Book: C++
Author: Omar El Koussa
Number of pages: 210
------------------------------
The total number of books is: 3

الكلمة final



ما الحاجة إلى تعريف شيء كـ final؟

في حال أردت إنشاء متغير يمكن تحديد قيمته مرة واحدة فقط.
في حال أردت إنشاء دالة لا يمكن تعريفها من جديد في الكلاس الذي يرثها ( أي لمنع الـ override ).
في حال أردت إنشاء كلاس لا يمكن الوراثة منه.

المتغيرات التي يتم تعريفها كـ final
المتغير الذي يتم تعريفه كـ final يعني أنه بمجرد إعطاءه قيمة, لا يمكن تغييرها من جديد.عند إنشاء متغير نوعه final يجب تحديد قيمته مرة واحدة فقط إما عند تعريفه أو في الكونستركتور.

المتغيرات التي يتم تعريفها كـ final static
يمكن تعريف المتغير كـ final و static مع بعض, و عندها يمكن الوصول للمتغير من الكلاس مباشرةً أو من أي كائن من الكلاس, مع عدم إمكانية تغيير قيمته بعد تحديدها.
الـ Math.PI و الـ Math.E هم من المتغيرات المعرفة كـ final static في جافا, يمكنك استخدامهم كما هم لكن لا يمكنك تغيير قيمهم.

الدوال التي يتم تعريفها كـ final
الدالة التي يتم تعريفها كـ final يعني أنه لا يمكن أن يتم تعريف محتواها في أي كلاس آخر. أي الكلاس الذي يرثها لا يسمح له بأن يفعل لها override.

الكلاسات التي يتم تعريفها كـ final
الكلاس الذي يتم تعريفه كـ final يعني أنه لا يمكن الوراثة منه.
فمثلاً تم تعريف الكلاس Math في جافا كـ final static حتى يكون متاح للإستخدام من أي مكان, مع عدم القدرة على تعديل الأشياء التي تم تعريفها بداخله.

مثال عملي يوضح فائدة الكلمة final

شاهد المثال :


الآن لنفترض أننا نريد إنشاء كلاس إسمه Student لتخزين بيانات الطلاب مع مراعاة الشروط التالية:
كل طالب يجب ذكر إسمه name, إختصاصه Specialization, بالإضافة أنه يجب إعطاء كل طالب رقم تسلسلي id لا يمكن تغييره و تخزين عدد جميع الطلاب studentsCounter.
لحفظ عدد الطلاب, يمكننا تعريف المتغير studentsCounter كـ private و static يزيد واحداً كلما قمنا بإنشاء كائن جديد ( أي طالب جديد, لأن كل طالب عبارة عن كائن من الكلاس Student ).
و بالنسبة لرقم الـ id الذي يجب توليده بشكل تسلسلي لكل طالب جديد, فيمكننا تعريف متغير نوعه final و جعله يزيد واحداً بشكل تسلسلي لكل طالب جديد.

بعد إنشاء هذا الكلاس, سنقوم بإنشاء الكلاس MainStudent لتجربته.
Student.java
الكود:

public class Student {
                                          // هنا قمنا بتعريف الخصائص التي يجب أن تتوفر في كل طالب
    public String name;                   // سنستخدم هذا المتغير لحفظ إسم تخصص الطالب
    public String specialisation;         // سنستخدم هذا المتغير لحفظ إسم الطالب
 
    public final int id;                  // سنستخدم هذا المتغير لحفظ الرقم التسلسلي للطالب و الذي يمكن الوصول إليه من خلال أي كائن مع عدم القدرة على تبديل قيمته
    private static int studentsCounter;   // private سنستخدم هذا المتغير لحفظ عدد الطلاب, لا يمكن لأحد من خارج هذا الكلاس تغيير عدد الطلاب لأنه
 
    // عند إنشاء كائنات من هذا الكلاس سنستخدم هذا الكونستركتور لإدخال معلومات الطلاب مباشرةً عند تعريفهم
    public Student(String name, String specialisation) {
        this.name = name;
        this.specialisation = specialisation;
 
        studentsCounter++;                // سيكون موحد لجميع الكائنات. هنا كلما قمنا بإنشاء كائن جديد سيزيد واحداً و هكذا سنحصل على عدد جميع الطلاب التي أنشأت static بما أن نوعه
        id = studentsCounter;             // هنا كلما أضيف طالب جديد سيأخذ عدد الطلاب الحالي كرقم تسلسلي, و هكذا سيملك كل طالب رقم تسلسلي مختلف لا يمكن تغييره
    }
 
    // هذه الدالة تطبع محتوى الكائن (أي بيانات الطالب) الذي قام باستدعائها
    public void printStudentInfo() {
        System.out.println("Student: " +name);
        System.out.println("ID: " +id);
        System.out.println("Specialization: " +specialisation);
        System.out.println("------------------------------");
    }
 
    // static هذه الدالة تطبع عدد الكائنات (أي الطلاب) و يمكن استدعائها مباشرةً من الكلاس لأن نوعها
    public static void printTotalNumberOfStudents() {
        System.out.println("The Total number of Students is: " +studentsCounter);
    }
 
}

Main.java

الكود:

public class Main {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        // هنا قمنا بإنشاء خمس طلاب
        Student s1 = new Student("Mhamad", "Computer Science");
        Student s2 = new Student("Hala"  , "Computer Science");
        Student s3 = new Student("Marwan", "IT");
        Student s4 = new Student("Ahmad" , "Civil Engineer");
        Student s5 = new Student("Salam" , "Telecom");
 
        // هنا قمنا بعرض خصائص كل طالب
        s1.printStudentInfo();
        s2.printStudentInfo();
        s3.printStudentInfo();
        s4.printStudentInfo();
        s5.printStudentInfo();
 
        // هنا قمنا بعرض بعرض عدد جميع الطلاب
        Student.printTotalNumberOfStudents();
 
    }
 
}

سنحصل على النتيجة التالية عند التشغيل.

Student: Mhamad
ID: 1
Specialization: Computer Science
------------------------------
Student: Hala
ID: 2
Specialization: Computer Science
------------------------------
Student: Marwan
ID: 3
Specialization: IT
------------------------------
Student: Ahmad
ID: 4
Specialization: Civil Engineer
------------------------------
Student: Salam
ID: 5
Specialization: Telecom
------------------------------
The Total number of Students is: 5

المبرمج الطموح
المبرمج الطموح
الاشراف
الاشراف

تاريخ التسجيل : 18/02/2011
المساهمات : 193
النقاط : 347
التقيم : 14
الدولة : مصر
الجنس : ذكر

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

الرجوع الى أعلى الصفحة

ََ

مواضيع ذات صلة


 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى