JavaScript - Инкапсуляция

Здравствуйте, начинающие программисты! Сегодня мы отправимся в увлекательное путешествие в мир инкапсуляции в JavaScript. Не волнуйтесь, если вы новички в программировании - я буду вашим дружелюбным гидом, и мы вместе исследуем это понятие, шаг за шагом. Так что возьмите свои виртуальные рюкзаки и lets get started!

JavaScript - Encapsulation

Что такое инкапсуляция?

Представьте себе сундук с сокровищами. Вы не хотите, чтобы кто-то просто так открывал его и забирал ваши драгоценные камни, правда? Вот что делает инкапсуляция в программировании. Это как putting your code в защитную泡泡, позволяя только определенным частям быть доступными снаружи.

На более простом языке, инкапсуляция - это объединение данных и методов, работающих с этими данными, в единую единицу или объект. Это способ скрыть внутренние детали работы объекта и только expose то, что необходимо.

Зачем нам инкапсуляция?

Вы можете задаться вопросом: "Зачем нам эта замысловатая инкапсуляция?" Давайте расскажу вам небольшую историю.

Once upon a time, в земле спагетти-кода, жил программист по имени Боб. Код Боба был открыт для изменения кем угодно, и вскоре другие программисты начали лезть в него. Хаос начался! Никто не знал, какая часть кода что делает, и ошибки плодились как кролики.

Вот где инкапсуляция приходит на помощь. Она помогает нам:

Защищать наши данные от случайного изменения
Скрыть сложные детали реализации
Делать наш код более организованным и легким для поддержки
Уменьшать зависимости между различными частями нашего кода

Разные способы достижения инкапсуляции в JavaScript

В JavaScript у нас есть несколько трюков, чтобы достичь инкапсуляции. Давайте рассмотрим их один за другим:

Достижение инкапсуляции с помощью функциональных замыканий

Замыкания - это как магические泡泡 в JavaScript, которые помнят окружающую среду, в которой они были созданы. Мы можем использовать их для создания private variables и методов. Давайте посмотрим на пример:

function createBankAccount(initialBalance) {
let balance = initialBalance;

return {
deposit: function(amount) {
balance += amount;
console.log(`Deposited ${amount}. New balance is ${balance}`);
},
withdraw: function(amount) {
if (amount <= balance) {
balance -= amount;
console.log(`Withdrawn ${amount}. New balance is ${balance}`);
} else {
console.log("Insufficient funds!");
}
},
getBalance: function() {
return balance;
}
};
}

const myAccount = createBankAccount(1000);
myAccount.deposit(500);  // Deposited 500. New balance is 1500
myAccount.withdraw(200); // Withdrawn 200. New balance is 1300
console.log(myAccount.getBalance()); // 1300
console.log(myAccount.balance); // undefined

В этом примере, balance - это наш private variable. Он не доступен напрямую снаружи функции createBankAccount. Мы можем взаимодействовать с ним только через методы, которые мы expose: deposit, withdraw, и getBalance. Это и есть инкапсуляция в действии!

Достижение инкапсуляции с помощью ES6 классов и private переменных

С введением ES6 классов, мы получили более знакомый способ создания объектов и достижения инкапсуляции. Вот как мы можем это сделать:

class BankAccount {
#balance;  // Private field

constructor(initialBalance) {
this.#balance = initialBalance;
}

deposit(amount) {
this.#balance += amount;
console.log(`Deposited ${amount}. New balance is ${this.#balance}`);
}

withdraw(amount) {
if (amount <= this.#balance) {
this.#balance -= amount;
console.log(`Withdrawn ${amount}. New balance is ${this.#balance}`);
} else {
console.log("Insufficient funds!");
}
}

getBalance() {
return this.#balance;
}
}

const myAccount = new BankAccount(1000);
myAccount.deposit(500);  // Deposited 500. New balance is 1500
myAccount.withdraw(200); // Withdrawn 200. New balance is 1300
console.log(myAccount.getBalance()); // 1300
console.log(myAccount.#balance); // SyntaxError: Private field '#balance' must be declared in an enclosing class

В этом примере, мы используем символ # для объявления balance как private поля. Это означает, что он может быть доступен только внутри класса BankAccount, а не снаружи.

Достижение инкапсуляции с помощью геттеров и сеттеров

Геттеры и сеттеры - это специальные методы, которые позволяют нам define, как свойство доступа или modification. Они как security guards для свойств нашего объекта. Давайте посмотрим, как они работают:

class Circle {
constructor(radius) {
this._radius = radius;
}

get radius() {
return this._radius;
}

set radius(value) {
if (value <= 0) {
throw new Error("Radius must be positive");
}
this._radius = value;
}

get area() {
return Math.PI * this._radius ** 2;
}
}

const myCircle = new Circle(5);
console.log(myCircle.radius); // 5
console.log(myCircle.area);   // 78.53981633974483

myCircle.radius = 10;
console.log(myCircle.radius); // 10

myCircle.radius = -1; // Error: Radius must be positive

В этом примере, мы используем геттер для чтения radius и сеттер для его изменения. Сеттер включает проверку, чтобы半径 всегда был положительным. У нас также есть геттер для area, который calculates площадь на лету.

Преимущества инкапсуляции в JavaScript

Теперь, когда мы видели, как достичь инкапсуляции, lets summarize ее преимущества:

Защита данных: Она предотвращает неавторизованный доступ к internals нашего объекта.
Гибкость: Мы можем изменить внутреннюю реализацию, не влияя на внешний код, который использует наш объект.
Модульность: Она помогает создавать self-contained кодовые единицы, делая наш код более модульным и легким для управления.
Отладка: Ограничивая, где данные могут быть изменены, легче отслеживать ошибки.
Абстракция: Она позволяет нам скрывать сложные детали реализации и предоставлять простые интерфейсы для использования наших объектов.

Таблица методов

Вот удобная таблица, резюмирующая методы, которые мы обсуждали для достижения инкапсуляции:

Метод	Описание	Пример
Функциональные замыкания	Использует замыкания для создания private переменных	`function createObject() { let privateVar = 0; return { getVar: () => privateVar }; }`
ES6 Классы с private полями	Использует `#` для объявления private полей в классе	`class MyClass { #privateField; constructor() { this.#privateField = 0; } }`
Геттеры и сеттеры	Использует специальные методы для control доступа к свойствам	`class MyClass { get prop() { return this._prop; } set prop(value) { this._prop = value; } }`

И вот мы и arrived, folks! Мы прошли через страну инкапсуляции, от ее базового понятия до различных способов реализации в JavaScript. Помните, инкапсуляция - это как хороший хранитель секрета - она знает, что sharing и что keep private. Продолжая ваше программирование приключение, вы найдете инкапсуляцию надежным спутником в создании robust и maintainable кода.

Keep practicing, stay curious, and happy coding!

Credits: Image by storyset

Предыдущий учебник:

JavaScript - Методы объектов ES5

Следующий учебник:

JavaScript - Наследование