إخفاء المعلومات في Go

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة GO على Coddy — الدرس 50 من 107.

إخفاء المعلومات يتجاوز مجرد جعل الحقول غير مصدرة (unexported). يتعلق الأمر بتصميم أنواعك بحيث لا يعرف الكود الخارجي إلا ما يحتاج إلى معرفته—ليس أكثر.

الهدف هو إظهار السلوك من خلال الأساليب مع الحفاظ على الهيكل الداخلي مخفياً تماماً. فكر في هذا النهج:

type Counter struct {
    value    int
    maxLimit int
}

func NewCounter(limit int) *Counter {
    return &Counter{maxLimit: limit}
}

func (c *Counter) Increment() bool {
    if c.value >= c.maxLimit {
        return false
    }
    c.value++
    return true
}

func (c *Counter) Value() int {
    return c.value
}

الكود الخارجي لا يعرف أن Counter يستخدم int داخلياً. يمكن أن يكون float64، أو شريحة (slice)، أو شيئاً آخر تماماً. يمكن أن يتغير التنفيذ دون التأثير على أي كود يستخدم Counter—طالما أن الأساليب (methods) تتصرف بنفس الطريقة.

ينطبق هذا المبدأ أيضاً على الدوال المساعدة. حافظ على المنطق الداخلي غير مصدّر:

// مُصدّر - جزء من واجهة برمجة التطبيقات العامة (API)
func (c *Counter) Reset() {
    c.value = 0
}

// غير مُصدّر - مساعد داخلي
func (c *Counter) isAtLimit() bool {
    return c.value >= c.maxLimit
}

من خلال إخفاء isAtLimit()، ستكون حراً في تغييرها أو إزالتها لاحقاً. يخلق إخفاء المعلومات حدوداً واضحة بين ما تعد به حزمتك المستخدمين الخارجيين وكيفية عملها داخلياً.

التحدي

سهل

لنقم ببناء نظام محفظة آمن يوضح مفهوم إخفاء المعلومات (Information Hiding). ستقوم بإنشاء محفظة رقمية حيث يتم إخفاء تتبع الرصيد الداخلي وسجل المعاملات تماماً عن الكود الخارجي — يتم كشف السلوك فقط من خلال الدوال (methods).

ستقوم بتنظيم الكود الخاص بك عبر ملفين:

wallet.go: قم بإنشاء هيكل Wallet يخفي جميع حالاته الداخلية. يجب أن تتبع المحفظة الرصيد الحالي وحد الإنفاق داخلياً، ولكن يجب ألا يعرف الكود الخارجي أبداً كيف يتم تخزين هذه البيانات أو تمثيلها. قم بكشف السلوك من خلال هذه الدوال:
- NewWallet(limit float64) *Wallet - منشئ (constructor) ينشئ محفظة بحد الإنفاق المحدد ورصيد صفري.
- Deposit(amount float64) bool - يضيف المال إلى المحفظة، ويعيد true إذا نجحت العملية (يجب أن يكون المبلغ موجباً).
- Spend(amount float64) bool - يخصم المال إذا كان الرصيد كافياً و لم يتجاوز المبلغ حد الإنفاق، ويعيد true إذا نجحت العملية.
- Balance() float64 - يعيد الرصيد الحالي.
- Status() string - يعيد رسالة حالة بالتنسيق التالي: Balance: $[balance] (Limit: $[limit])
احتفظ بأي منطق مساعد (مثل التحقق مما إذا كانت المعاملة صالحة) كدوال أو طرق غير مصدرة (unexported) — فهذه تفاصيل تنفيذ داخلية قد تتغير لاحقاً.
main.go: اقرأ إعدادات المحفظة والمعاملات من المدخلات، وأنشئ محفظة، وقم بإجراء العمليات، واعرض النتائج بعد كل إجراء.

سيتم توفير المدخلات التالية:

السطر 1: حد الإنفاق
السطر 2: مبلغ الإيداع
السطر 3: مبلغ الإنفاق الأول
السطر 4: مبلغ الإنفاق الثاني

بعد إنشاء المحفظة، اطبع حالتها الأولية. ثم قم بإجراء كل عملية واطبع إما الحالة المحدثة (إذا نجحت) أو Transaction failed (إذا تم رفض العملية). قم بتنسيق جميع مبالغ الدولار بمنزلتين عشريتين.

على سبيل المثال، إذا كانت المدخلات 50، 100، 30، و 80، يجب أن يكون مخرجك:

Balance: $0.00 (Limit: $50.00)
Balance: $100.00 (Limit: $50.00)
Balance: $70.00 (Limit: $50.00)
Transaction failed

تفشل المعاملة الأخيرة لأن $80 تتجاوز حد الإنفاق البالغ $50 — على الرغم من وجود رصيد كافٍ. تفرض المحفظة قواعدها داخلياً دون الكشف عن كيفية اتخاذ هذه القرارات. يقوم الكود الخارجي ببساطة باستدعاء الدوال وتلقي النتائج، دون معرفة تفاصيل التنفيذ الداخلية أبداً.

ورقة مرجعية

إخفاء المعلومات يعني تصميم الأنواع بحيث لا يعرف الكود الخارجي إلا ما يحتاج إلى معرفته. قم بإظهار السلوك من خلال الأساليب (methods) مع الحفاظ على الهيكل الداخلي مخفيًا تمامًا.

مثال على نوع ذو تنفيذ مخفي:

type Counter struct {
    value    int
    maxLimit int
}

func NewCounter(limit int) *Counter {
    return &Counter{maxLimit: limit}
}

func (c *Counter) Increment() bool {
    if c.value >= c.maxLimit {
        return false
    }
    c.value++
    return true
}

func (c *Counter) Value() int {
    return c.value
}

لا يعرف الكود الخارجي التمثيل الداخلي (يمكن أن يكون int أو float64 أو أي شيء آخر). يمكن أن يتغير التنفيذ دون التأثير على الكود الذي يستخدمه.

حافظ على الدوال المساعدة غير مصدرة (unexported):

// مصدرة - جزء من واجهة البرمجة العامة (public API)
func (c *Counter) Reset() {
    c.value = 0
}

// غير مصدرة - مساعد داخلي
func (c *Counter) isAtLimit() bool {
    return c.value >= c.maxLimit
}

يخلق إخفاء المعلومات حدودًا واضحة بين ما تعد به الحزمة (package) خارجيًا وكيفية عملها داخليًا.

جرّب بنفسك

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	// قراءة المدخلات
	var limit float64
	var depositAmount float64
	var spend1 float64
	var spend2 float64

	fmt.Scanln(&limit)
	fmt.Scanln(&depositAmount)
	fmt.Scanln(&spend1)
	fmt.Scanln(&spend2)

	// TODO: إنشاء محفظة جديدة بحد الإنفاق المعطى

	// TODO: طباعة الحالة الأولية

	// TODO: إجراء الإيداع وطباعة النتيجة (الحالة أو "Transaction failed")

	// TODO: إجراء عملية الإنفاق الأولى وطباعة النتيجة

	// TODO: إجراء عملية الإنفاق الثانية وطباعة النتيجة
}