Wie kann eine Kapselung erreicht werden?

Kapselung ist ein Grundprinzip der objektorientierten Programmierung (OOP), das sich auf die Praxis bezieht, die internen Details der Implementierung einer Klasse zu verbergen und nur das offenzulegen, was für die Interaktion des restlichen Systems mit ihr erforderlich ist. Dieses Konzept trägt zum Schutz des internen Zustands eines Objekts bei und ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Codeintegrität und Wartbarkeit.

In den meisten objektorientierten Sprachen wird die Kapselung mithilfe von Zugriffsmodifikatoren erreicht, die die Sichtbarkeit von Mitgliedsvariablen und Methoden einer Klasse steuern. Dies sind die häufigsten:

• Privat: Der Zugriff auf Methoden oder Variablen ist auf dieselbe Klasse beschränkt. Dies ist die restriktivste Zugriffsebene und wird verwendet, um interne Details der Klassenimplementierung zu verbergen, die für den Rest des Programms nicht zugänglich sein sollen.
• Geschützt: Ermöglicht der Klasse und ihren Unterklassen den Zugriff auf die Methoden oder Variablen. Es ist weniger restriktiv als privat und wird verwendet, wenn Sie geerbten Klassen erlauben möchten, die Eigenschaft oder Methode zu ändern oder zu verwenden.
• Öffentlich: Auf Methoden oder Variablen kann von jedem Teil des Programms aus zugegriffen werden. Dies trägt zwar nicht zur Kapselung bei, ist aber für Teile der Klasse notwendig, die global verfügbar sein müssen.

Ein praktisches Beispiel in Java könnte so aussehen:

public class BankAccount {
     privates Doppelguthaben;

     public BankAccount(doubleInitialBalance) {
         this.balance = initialBalance;
     }

     Öffentliche ungültige Kaution (doppelter Betrag) {
         if (Betrag > 0) {
             Saldo += Betrag;
         }
     }

     öffentliche Stornierung (doppelter Betrag) {
         if (Betrag > 0 && Saldo >= Betrag) {
             Saldo -= Betrag;
         }
     }

     öffentliches Double getBalance() {
         Rücksaldo;
     }
}

In diesem Beispiel wird der Kontostand des Bankkontos ausgeblendet und geschützt, da er privat ist. Es wird der Außenseite nur durch kontrollierte Methoden ausgesetzt, die eine sichere Interaktion mit ihm ermöglichen und so unbefugte oder falsche Änderungen am internen Zustand vermeiden.

Die Kapselung schützt nicht nur Daten, sondern reduziert auch die Komplexität der Software und verbessert die Modularität, wodurch das System langfristig einfacher zu verstehen, zu warten und zu erweitern ist.