面试题：TypeScript 封装性实现中的注意事项

Question

在TypeScript开发中，封装性是重要特性。当你设计一个具有复杂业务逻辑的类时，为了确保封装性，在使用访问修饰符、属性和方法的设计上需要注意哪些方面？请结合实际项目场景进行说明，并指出可能出现的违反封装原则的常见错误。

Answer 1

使用访问修饰符

1. private：
   • 注意点：将类中不希望外部直接访问的属性和方法声明为 private。例如在一个电商系统的 User 类中，用户的密码属性 password 应设为 private，防止外部直接获取或修改密码。
   • 实际场景：在登录逻辑中，User 类可能有一个 authenticate 方法，该方法内部可以访问 private 的 password 属性进行密码验证，而外部代码无法直接访问 password。
   • 错误示例：如果将 password 设为 public，任何外部代码都能获取和修改密码，严重违反封装原则，增加安全风险。
2. protected：
   • 注意点：用于类内部及子类访问。例如在一个游戏开发项目中，有一个 Character 基类，其中一些与角色基础状态相关的属性和方法（如生命值计算的内部逻辑方法）设为 protected，这样子类（如 Warrior、Mage 等角色子类）可以继承并根据自身需求扩展这些属性和方法，而外部代码无法直接访问。
   • 实际场景：Warrior 子类可能需要基于 Character 类的 protected 方法来调整自身生命值恢复逻辑。
   • 错误示例：若错误地将这些本应在继承体系内使用的属性和方法设为 public，外部代码可能随意调用或修改，破坏类的内部逻辑一致性。
3. public：
   • 注意点：仅将需要暴露给外部使用的属性和方法设为 public。在一个文件管理系统的 File 类中，getName 方法用于获取文件名，可设为 public，方便外部代码获取文件名称信息。
   • 实际场景：当其他模块需要展示文件相关信息时，可通过调用 public 的 getName 方法获取文件名。
   • 错误示例：如果将一些内部用于文件处理的临时状态变量设为 public，外部代码可能误操作改变其状态，导致文件处理逻辑出错。

属性和方法设计

1. 属性：
   • 注意点：属性应尽量保持简单和原子性，避免属性直接暴露复杂的内部状态。例如在一个图形绘制系统的 Shape 类中，Shape 类有一个表示位置的属性 position，应设计为一个简单的对象（如 {x: number, y: number}），而不是将 x 和 y 的计算逻辑直接暴露在属性层面。
   • 实际场景：当需要移动 Shape 时，可以通过修改 position 属性，而不是直接操作复杂的位置计算逻辑。
   • 错误示例：若将复杂的位置计算逻辑（如涉及多个图形之间相对位置计算）直接放在属性的 get 或 set 方法中，外部代码调用时难以理解和维护，违反封装原则。
2. 方法：
   • 注意点：方法应职责单一，一个方法只做一件事。例如在一个订单处理系统的 Order 类中，有 calculateTotalPrice 方法专门用于计算订单总价，validateOrder 方法专门用于验证订单的合法性。
   • 实际场景：在订单提交流程中，先调用 validateOrder 验证订单，再调用 calculateTotalPrice 计算总价。
   • 错误示例：如果将验证订单和计算总价的逻辑放在一个方法中，当需要单独验证订单或计算总价时，就会出现耦合问题，且违反了单一职责原则，破坏封装性。

常见违反封装原则错误总结

1. 过度暴露内部状态：将本应是 private 或 protected 的属性设为 public，导致外部代码可以随意访问和修改类的内部状态，破坏类的封装性和数据一致性。
2. 方法职责不清晰：一个方法承担过多职责，方法内部逻辑复杂，导致难以理解、维护和复用，同时也使得外部调用者难以正确使用该方法，破坏了封装性。
3. 属性设计不合理：属性过于复杂，将复杂计算逻辑或过多内部状态暴露在属性层面，外部代码在操作属性时容易引发不可预见的问题，破坏封装性。