Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №9
Шрифт:
Все дело в том, что методы класса — это не просто процедуры, это процедуры, обслуживающие данные. Все поля доступны любому методу по определению. Нужно четко понимать, что в момент выполнения программной системы работа идет не с классом, а с объектами — экземплярами класса. Из полей соответствующего объекта — цели вызова — извлекается информация, нужная методу в момент вызова, а работа метода чаще всего сводится к обновлению значений полей этого объекта. Поэтому очевидно, что методу не нужно через входные аргументы передавать информацию, содержащуюся в полях. Если в результате работы метода обновляется значение некоторого поля, то, опять-таки, не нужен никакой
Поля класса или функции без аргументов?
Поля хранят информацию о состоянии объектов класса. Состояние объекта динамически изменяется в ходе вычислений — обновляются значения полей. Часто возникающая дилемма при проектировании класса: что лучше — создать ли поле, хранящее информацию, или создать функцию без аргументов, вычисляющую значение этого поля всякий раз, когда это значение понадобится. Решение дилеммы — это вечный для программистов выбор между памятью и временем. Если предпочесть поле, то это приводит к дополнительным расходам памяти. Они могут быть значительными, когда создается большое число объектов — ведь свое поле должен иметь каждый объект. Если предпочесть функцию, то это потребует временных затрат на вычисление значения, и затраты могут быть значительными в сравнении с выбором текущего значения поля.
Если бы синтаксис описания метода допускал отсутствие скобок у функции (метода), в случае, когда список аргументов отсутствует, то клиент класса мог бы и не знать, обращается ли он к полю или к методу. Такой синтаксис принят, например, в языке Eiffel. Преимущество этого подхода в том, что изменение реализации никак не сказывается на клиентах класса. В языке C# это не так. Когда мы хотим получить длину строки, то пишем s.Length, точно зная, что Length — это поле, а не метод класса string. Если бы по каким-либо причинам разработчики класса String решили изменить реализацию и заменить поле Length соответствующей функцией, то ее вызов имел бы вид s.Length.
Пример: две версии класса Account
Проиллюстрируем рассмотренные выше вопросы на примере проектирования классов Account и Account 1, описывающих такую абстракцию данных, как банковский счет. Определим на этих данных две основные операции — занесение денег на счет и снятие денег. В первом варианте — классе Account — будем активно использовать поля класса. Помимо двух основных полей credit и debit, хранящих приход и расход счета, введем поле balance, которое задает текущее состояние счета, и два поля, связанных с последней выполняемой операцией. Поле sum будет хранить сумму денег текущей операции, а поле result — результат выполнения операции. Полей у класса много, и как следствие, у методов класса аргументов будет немного. Вот описание нашего класса:
/// <summary>
/// Класс Account определяет банковский счет. Простейший
/// вариант с возможностью трех операций: положить деньги
/// на счет, снять со счета, узнать баланс. Вариант с полями
/// </summary>
public class Account
{
//закрытые
int debit=0, credit=0, balance =0;
int sum =0, result=0;
/// <summary>
/// Зачисление на счет с проверкой
/// </summary>
/// <param name="sum">зачисляемая сумма</param>
public void putMoney(int sum)
{
this.sum = sum;
if (sum >0)
{
credit += sum; balance = credit — debit; result =1;
}
else result = -1;
Mes ;
}//putMoney
/// <summary>
/// Снятие со счета с проверкой
/// </summary>
/// <param name="sum"> снимаемая сумма</param>
public void getMoney(int sum)
{
this.sum = sum;
if(sum <= balance)
{
debit += sum; balance = credit — debit; result =2;
}
else result = -2;
Mes ;
}//getMoney
/// <summary>
/// Уведомление о выполнении операции
/// </summary> void Mes
{
switch (result)
{
case 1:
Console.WriteLine("Операция зачисления денег прошла успешно!");
Console.WriteLine("Сумма={0},
Ваш текущий баланс={1}",sum, balance);
break;
case 2:
Console.WriteLine("Операция снятия денег прошла успешно!");
Console.WriteLine("Сумма={0},
Ваш текущий баланс={1}", sum,balance);
break;
case -1:
Console.WriteLine("Операция зачисления денег не выполнена!");
Console.WriteLine("Сумма должна быть больше нуля!");
Console.WriteLine("Сумма={0},
Ваш текущий баланс={1}", sum,balance);
break;
case -2:
Console.WriteLine("Операция снятия денег не выполнена!");
Console.WriteLine("Сумма должна быть не больше баланса!");
Console.WriteLine("Сумма={0},
Ваш текущий баланс={1}", sum,balance);
break;
default:
Console.WriteLine("Неизвестная операция!");
break;
}
}
}//Account
Как можно видеть, только у методов getMoney и putMoney имеется один входной аргумент. Это тот аргумент, который нужен по сути дела, поскольку только клиент может решить, какую сумму он хочет снять или положить на счет. Других аргументов у методов класса нет — вся информация передается через поля класса. Уменьшение числа аргументов приводит к повышению эффективности работы с методами, так как исчезают затраты на передачу фактических аргументов. Но за все надо платить. В данном случае, усложняются сами операции работы со вкладом, поскольку нужно в момент выполнения операции обновлять значения многих полей класса. Закрытый метод Mes вызывается после выполнения каждой операции, сообщая о том, как прошла операция, и информируя клиента о текущем состоянии его баланса.
А теперь спроектируем аналогичный класс Account1, отличающийся только тем, что у него будет меньше полей. Вместо поля balance в классе появится соответствующая функция с этим же именем, вместо полей sum и result появятся аргументы у методов, обеспечивающие необходимую передачу информации. Вот как выглядит этот класс:
/// <summary>
/// Класс Account1 определяет банковский счет.
/// Вариант с аргументами и функциями