Một cuộc thảo luận sôi nổi đã nổ ra trong cộng đồng lập trình về việc liệu các access modifier public, protected và private có thực sự là những tính năng cần thiết trong các ngôn ngữ hướng đối tượng hay không. Cuộc tranh luận tập trung vào việc liệu những cấu trúc lập trình được sử dụng rộng rãi này có thực sự là sự trùng lặp thừa thãi của chức năng interface đã tồn tại trong hầu hết các ngôn ngữ.
Tranh cãi bắt đầu từ những tuyên bố rằng access modifier được phát minh trong Simula mà không có nhà phát triển nào nhận ra họ đang nhân đôi các tính năng định nghĩa interface đã tồn tại. Theo lập luận này, virtual method và subtyping đã đủ để định nghĩa interface, khiến access modifier trở thành một phần bổ sung không cần thiết được mang theo vào các ngôn ngữ hiện đại chỉ vì tính tương thích ngược.
Các tác giả thư viện bảo vệ Access Modifier để kiểm soát API
Nhiều nhà phát triển làm việc với thư viện và framework mạnh mẽ phản đối việc coi access modifier là không cần thiết. Họ chỉ ra những lợi ích thực tế trong phát triển phần mềm thực tế, đặc biệt khi tạo ra các thư viện cần có ranh giới rõ ràng giữa API công khai và chi tiết triển khai nội bộ.
Các nhà phát triển C# đặc biệt đánh giá cao cách access modifier giúp họ refactor code một cách tự tin. Khi các thành phần nội bộ của thư viện được đánh dấu là private hoặc internal, các nhà phát triển biết rằng họ có thể thay đổi những thành phần này mà không làm hỏng code bên ngoài phụ thuộc vào thư viện của họ. Điều này trở nên quan trọng khi duy trì các codebase lớn theo thời gian, nơi việc hiểu những gì có thể được sửa đổi an toàn so với những gì có thể làm hỏng các ứng dụng downstream là điều cần thiết.
Việc giới thiệu các kiểm soát truy cập chi tiết hơn, như modifier private protected của C#, cho thấy rằng một số nhà phát triển thực sự muốn kiểm soát truy cập tinh vi hơn chứ không phải ít hơn. Modifier này chỉ cho phép các kiểu dẫn xuất trong cùng assembly truy cập các thành viên nhất định, cung cấp kiểm soát chi tiết về các hệ thống phân cấp kế thừa.
Các loại Access Modifier được thảo luận:
- Public: Có thể truy cập từ bất kỳ đâu
- Protected: Có thể truy cập trong class và các subclass
- Private: Chỉ có thể truy cập trong cùng một class
- Internal ( C# ): Có thể truy cập trong cùng một assembly
- Private Protected ( C# ): Chỉ có thể truy cập đối với các kiểu dẫn xuất trong cùng một assembly
Cách tiếp cận của Python khơi dậy cuộc thảo luận về quy ước so với thực thi
Cuộc tranh luận mở rộng đến các cách tiếp cận triết học khác nhau giữa các ngôn ngữ lập trình. Sự thành công của Python mặc dù thiếu các thành viên private nghiêm ngặt thường được trích dẫn như bằng chứng rằng access modifier không phải là thiết yếu. Tuy nhiên, so sánh này tiết lộ những câu hỏi sâu sắc hơn về việc liệu kiểm soát truy cập nên được thực thi bởi compiler hay được xử lý thông qua các quy ước xã hội.
Python thực sự triển khai một dạng privacy thông qua name mangling với dấu gạch dưới kép, nhưng điều này có thể dễ dàng bị phá vỡ. Một số nhà phát triển cho rằng cách tiếp cận mềm mại này hoạt động tốt vì nó báo hiệu ý định mà không tạo ra các rào cản cứng nhắc. Những người khác cho rằng việc thực thi rõ ràng ở cấp độ ngôn ngữ ngăn chặn việc sử dụng sai một cách vô tình và cho phép tối ưu hóa compiler tốt hơn.
Đó là một hợp đồng xã hội mà bạn hoàn toàn có thể phá vỡ nếu muốn, chỉ cần với một chút công sức.
Cuộc thảo luận tiết lộ rằng ngay cả trong các ngôn ngữ có access modifier nghiêm ngặt, các nhà phát triển quyết tâm thường có thể tìm cách vượt qua những hạn chế này thông qua reflection, friend declaration, hoặc các cơ chế khác. Điều này đặt ra câu hỏi về việc liệu access modifier có cung cấp bảo mật thực sự hay chỉ đơn thuần phục vụ như những rào chắn cho các nhà phát triển có ý định tốt.
Các Phương Pháp Tiếp Cận Theo Ngôn Ngữ Lập Trình:
- C++: Truyền thống sử dụng public/protected/private với các khai báo friend
- C / Java: Bao gồm từ khóa sealed/final để ngăn chặn kế thừa
- Python: Sử dụng quy ước đặt tên (tiền tố gạch dưới) và name mangling (gạch dưới kép)
- Go: Mô hình package-private và public dựa trên việc viết hoa chữ cái
- Boost Libraries: Sử dụng các namespace riêng biệt cho các chi tiết triển khai
Lợi ích về hiệu suất và công cụ ngoài kiểm soát truy cập
Ngoài các mối quan tâm về thiết kế API, access modifier cung cấp lợi ích thực tế cho compiler và công cụ phát triển. Các thành viên private và internal cung cấp cho compiler nhiều thông tin hơn về các mẫu sử dụng code, cho phép tối ưu hóa như method inlining có thể không an toàn với các method public.
Các môi trường phát triển cũng sử dụng thông tin access modifier để cung cấp công cụ hoàn thành code và refactoring tốt hơn. Khi một IDE biết các thành viên nhất định là private, nó có thể tránh gợi ý chúng trong các ngữ cảnh không phù hợp và cung cấp hỗ trợ refactoring chính xác hơn.
Một số nhà phát triển đề xuất rằng các hệ thống dựa trên annotation có thể thay thế access modifier truyền thống trong khi cung cấp lợi ích tương tự. Các annotation như @internal hoặc @private có thể báo hiệu ý định mà không yêu cầu từ khóa ngôn ngữ chuyên dụng, có khả năng cung cấp tính linh hoạt hơn trong cách triển khai kiểm soát truy cập.
Triết lý Composition so với Inheritance
Cuộc tranh luận rộng lớn hơn chạm đến những câu hỏi cơ bản về các mẫu thiết kế hướng đối tượng. Những người chỉ trích access modifier thường ủng hộ composition hơn inheritance, lập luận rằng nếu bản thân inheritance là có vấn đề, thì các tính năng được thiết kế để làm cho inheritance an toàn hơn trở nên không cần thiết.
Tuy nhiên, nhiều nhà phát triển tìm thấy giá trị trong inheritance cho các trường hợp sử dụng cụ thể, đặc biệt khi các lớp cơ sở cung cấp triển khai một phần mà các lớp dẫn xuất có thể mở rộng. Trong những tình huống này, các thành viên protected cung cấp một điểm giữa giữa API hoàn toàn công khai và chi tiết triển khai hoàn toàn private.
Cuộc thảo luận làm nổi bật những căng thẳng đang diễn ra trong thiết kế phần mềm giữa tính thuần khiết của khái niệm và tiện ích thực tế. Mặc dù access modifier có thể về mặt lý thuyết nhân đôi các tính năng ngôn ngữ khác, việc chấp nhận rộng rãi và tiến hóa liên tục của chúng cho thấy chúng giải quyết các vấn đề thực tế mà các nhà phát triển gặp phải trong lập trình hàng ngày.
Việc liệu access modifier đại diện cho các công cụ thiết yếu để quản lý độ phức tạp của code hay hành lý lịch sử không cần thiết vẫn tiếp tục chia rẽ cộng đồng lập trình, với những lập luận hợp lệ ở nhiều phía của câu hỏi thiết kế cơ bản này.
Tham khảo: public/protected/private is an unnecessary feature