محددات الوصول في جافا: public وprivate وprotected وdefault

من يحق له لمس شيفرتك

محدد الوصول كلمة مفتاحية توضع أمام صنف أو حقل أو دالة أو باني، وتقرر من غيرك يُسمح له باستخدامه. وهو أساس التغليف: تُخفي الأحشاء المتشابكة لصنفٍ ما وتكشف فقط الأجزاء التي تثق بأن تستدعيها الشيفرة الأخرى.

في جافا أربعة مستويات، من الأكثر انفتاحًا إلى الأكثر انغلاقًا: public وprotected وdefault (بلا أي كلمة مفتاحية على الإطلاق) وprivate. إن اخترتها بإحكام صار الصنف آمنًا للتعديل لاحقًا، لأن لا شيء في الخارج يعتمد على تفاصيل لم تَعِد قط بالحفاظ عليها.

private: مرئي داخل الصنف فقط

private هو أشد المستويات إحكامًا. لا يستطيع لمس عنصرٍ private إلا شيفرة مكتوبة داخل الصنف نفسه - لا الأصناف الفرعية، ولا الأصناف الأخرى في الحزمة نفسها، لا أحد. هنا يكمن مكان أغلب حقولك.

public class Main {
    static class BankAccount {
        private double balance = 0;

        public void deposit(double amount) {
            if (amount > 0) {
                balance += amount;
            }
        }

        public double getBalance() {
            return balance;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        BankAccount account = new BankAccount();
        account.deposit(100);
        account.deposit(-50); // يتجاهله الفحص داخل deposit
        System.out.println(account.getBalance());
    }
}

balance محدد بـ private، فالطريقة الوحيدة لتغييره هي عبر deposit الذي يرفض المبالغ السالبة. لو كان balance بـ public لاستطاعت أي شيفرة أن تكتب account.balance = -9999 وتتخطى الفحص كليًا. هذا الفحص هو الغاية كلها من إخفاء الحقل.

جرّب إزالة التعليق عن account.balance = 500; في main فستحصل على خطأ في الترجمة: balance has private access in BankAccount.

public: مرئي في كل مكان

public هو النقيض الأقصى - أي أحد، في أي مكان، يستطيع استخدام العنصر. أسماء دوالك التي يُقصد أن تستدعيها الشيفرة الأخرى تكون عادةً public. وكذلك الصنف نفسه حين يلزم الوصول إليه من حزمٍ أخرى.

public class Main {
    static class Greeter {
        public String greet(String name) {
            return "Hello, " + name + "!";
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Greeter g = new Greeter();
        System.out.println(g.greet("Ada"));
    }
}

النمط الشائع - الذي يُسمى أحيانًا الواجهة العامة للصنف - هو: حقول خاصة، دوال عامة. تحمل الحقول حالةً ينبغي ألا يعبث بها أحد سواك؛ والدوال هي الأبواب المضبوطة للدخول والخروج. getBalance وdeposit أعلاه هما تحديدًا هذا.

default (package-private): بلا أي كلمة مفتاحية

إن لم تكتب أي محدد فستحصل على وصول default، ويُسمى أيضًا package-private. يكون العنصر مرئيًا لكل صنف في الحزمة نفسها وغير مرئي لكل ما عداها. لا توجد كلمة مفتاحية لهذا المستوى - غياب الكلمة هو المستوى ذاته.

class Invoice {       // بلا محدد -> مرئي داخل هذه الحزمة فقط
    int amount;       // بلا محدد -> حقل package-private
}

هذا يوقع كثيرًا من المبتدئين: إغفال public لا يجعل الشيء private، بل يجعله package-private. فالحقل الذي قصدت إبقاءه سرًا يظل قابلًا للقراءة والكتابة تمامًا من أي صنف يصادف وجوده في الحزمة نفسها. إن أردته مخفيًا حقًا فعليك كتابة private صراحةً.

وصول default مفيد فعلًا للأصناف المساعِدة التي تُعد تفصيلًا داخليًا لحزمةٍ ما - فأنت لا تصدّرها، لكن الأصناف المتعاونة داخل الحزمة تظل قادرة على استخدامها بحرية.

protected: الحزمة إضافة إلى الأصناف الفرعية

protected أكثر تساهلًا بدرجة واحدة من default. العنصر protected مرئي في كل مكان يكون default فيه مرئيًا (الحزمة نفسها)، وكذلك للأصناف الفرعية - حتى الأصناف الفرعية في حزمة مختلفة. وهو مُصمَّم لأشياء تريد مشاركتها مع الأصناف التي توسّع صنفك، لا مع العالم بأسره.

public class Main {
    static class Animal {
        protected String name;

        Animal(String name) {
            this.name = name;
        }

        protected String sound() {
            return "...";
        }
    }

    static class Dog extends Animal {
        Dog(String name) {
            super(name);
        }

        // يستطيع الصنف الفرعي قراءة الحقل protected واستدعاء الدالة protected.
        public String describe() {
            return name + " says " + sound();
        }

        @Override
        protected String sound() {
            return "Woof";
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Dog("Rex").describe());
    }
}

يصل Dog إلى name وsound() لأنهما protected ولأن Dog صنف فرعي. أما الشيفرة الخارجية التي ليست صنفًا فرعيًا وليست في الحزمة فلا تزال عاجزة عن لمسهما. لُذ بـ protected حين تصمم صنفًا مقصودًا للتوسيع؛ وإلا ففضّل private.

المستويات الأربعة في لمحة

إليك الصورة الكاملة، من الأكثر تقييدًا إلى الأكثر انفتاحًا:

المحدد	الصنف نفسه	الحزمة نفسها	صنف فرعي (حزمة أخرى)	كل مكان
private	نعم	لا	لا	لا
default	نعم	نعم	لا	لا
protected	نعم	نعم	نعم	لا
public	نعم	نعم	نعم	نعم

قاعدة عملية بسيطة: ابدأ بـ private ولا تخفّف القيد إلا حين يحتاج شيء ما فعلًا إلى وصول أوسع. فتوسيع الوصول لاحقًا أيسر بكثير من تضييقه بعد أن تكون شيفرة أخرى قد بدأت تعتمد على عنصرٍ ما.

المحددات على الأصناف نفسها

تنطبق محددات الوصول على الأصناف أيضًا، لا على الأعضاء فحسب - لكن الصنف الأعلى مستوى (غير المتداخل داخل صنف آخر) لا يمكن أن يكون إلا public أو default. لا يمكنك كتابة صنف أعلى مستوى بـ private أو protected.

public class Order { ... }   // يمكن الوصول إليه من أي حزمة
class LineItem { ... }       // default - هذه الحزمة وحدها تراه

يجب أن يكون الصنف الأعلى مستوى public في ملف يحمل اسمه (Order.java). أما الأصناف المتداخلة فتستطيع استخدام المحددات الأربعة جميعها - ولهذا استطاعت الأمثلة أعلاه أن تجعل الأصناف الداخلية private أو default. نقطة دقيقة: الدالة public التي تُرجِع نوعًا package-private ليست مفيدة كثيرًا للمستدعين الخارجيين، لذا حافظ على اتساق واجهتك العامة.

التالي: الأعضاء الساكنة

حتى الآن كان كل حقل وكل دالة هنا ينتمي إلى نسخة - تنشئ كائنًا بـ new ثم تستدعي عليه الدوال. لكن أحيانًا تنتمي قيمة أو سلوك إلى الصنف ككل، مشتركةً بين جميع النسخ، مثل عدّاد يحصي كم كائنًا موجودًا. لذلك وُجدت الكلمة المفتاحية static، وهي ما سنتناوله تاليًا.