面试题：TypeScript类中访问修饰符的应用场景

Question

请描述TypeScript中public、private和protected这三种访问修饰符各自的应用场景，并举例说明在一个类中如何合理使用它们来实现数据封装。

Answer 1

1. public（公共访问修饰符）

• 应用场景：当类的属性或方法需要在类的内部、子类以及类的实例外部都能被访问时，使用public。这通常用于定义类对外提供的接口，让其他代码能够操作该类的实例。
• 示例：

class Animal {
    public name: string;
    public constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }
    public sayHello(): void {
        console.log(`Hello, I'm ${this.name}`);
    }
}

let dog = new Animal('Buddy');
dog.sayHello(); // 可以在类的实例外部调用
console.log(dog.name); // 可以在类的实例外部访问属性

2. private（私有访问修饰符）

• 应用场景：当类的属性或方法只希望在类的内部被访问，不希望外部代码直接访问或修改时，使用private。这有助于隐藏类的内部实现细节，防止外部代码意外修改内部状态。
• 示例：

class BankAccount {
    private balance: number;
    public constructor(initialBalance: number) {
        this.balance = initialBalance;
    }
    public deposit(amount: number): void {
        if (amount > 0) {
            this.balance += amount;
        }
    }
    public getBalance(): number {
        return this.balance;
    }
}

let account = new BankAccount(100);
// account.balance; // 报错，无法在类的外部访问私有属性
account.deposit(50);
console.log(account.getBalance()); // 通过公共方法访问私有属性

3. protected（受保护访问修饰符）

• 应用场景：当类的属性或方法希望在类的内部以及子类中被访问，但不希望在类的实例外部被访问时，使用protected。这在实现继承关系时，用于保护一些属性或方法，让子类可以复用或扩展，但外部代码无法直接访问。
• 示例：

class Shape {
    protected color: string;
    public constructor(color: string) {
        this.color = color;
    }
    protected getColor(): string {
        return this.color;
    }
}

class Circle extends Shape {
    private radius: number;
    public constructor(color: string, radius: number) {
        super(color);
        this.radius = radius;
    }
    public describe(): void {
        console.log(`This is a ${this.getColor()} circle with radius ${this.radius}`);
    }
}

let circle = new Circle('red', 5);
// circle.color; // 报错，无法在类的实例外部访问受保护属性
// circle.getColor(); // 报错，无法在类的实例外部访问受保护方法
circle.describe(); // 在子类方法中可以访问受保护属性和方法

合理使用实现数据封装

通过使用private将敏感数据（如BankAccount的余额）隐藏起来，只提供公共方法（如deposit和getBalance）来间接操作这些数据，从而实现数据封装。protected用于在继承体系中，保护一些属性和方法，让子类可以基于这些保护成员进行扩展和复用，同时避免外部直接访问。public则用于定义类对外公开的接口，让其他代码能够与类进行交互。