存取修飾詞與封裝的常見錯誤

1. 前言

存取修飾詞就像你家裡的圍牆和鎖：它們決定誰能進哪個房間，誰只能從鑰匙孔偷看一下。提醒一下，C# 有這幾種修飾詞：

public

private

protected

internal

protected internal

private protected

封裝 的目標，就是把 class 的實作細節藏起來，這樣別人就不能隨便用一個 obj.Field = 99999; 把你的物件搞壞，除非你自己願意。

2. 存取層級的經典錯誤

全部都 public 大開放

最常見的錯誤就是把 class 的所有欄位和方法都宣告成 public。想法大概是：「說不定以後會用到？讓大家想怎麼用就怎麼用！」這種做法一開始好像很方便，直到有人給你的物件塞進不合理的狀態，或是開始亂用你的內部細節，結果你改 code 都會怕。

錯誤範例：

public class BankAccount
{
    public string Owner;
    public decimal Balance;
}

現在任何人都可以這樣搞：

var acc = new BankAccount();
acc.Owner = "";
acc.Balance = -1000000M; // 突然變成負一百萬！

哪裡不對？
你把所有安全性和常識都丟掉了。就算你的銀行只存樹葉或大富翁的紙鈔，隨便讓人設負餘額也太奇怪了。

把 class 變成「沒有結構的 structure」

第二個常見錯誤是，不只把欄位設 public，連內部的屬性和方法也都公開，明明根本不該讓外面用。

public class Vault
{
    public string DoorPIN = "1234";
    public void OpenDoor() 
    {
        // 這裡有點魔法
    }
}

現在怎樣？就是這樣：任何人都能知道 PIN，然後開你的保險箱。就算只是「測試用保險箱」，過一陣子大家都忘了這個洞，遲早出事。

正確做法：
class 的介面要盡量小又安全。給別人用的才 public，自己用的就 private。要給繼承用的才 protected。

3. 封裝的錯誤

在 .NET 裡有個共識：class 的資料（狀態）絕對不能放在 public 欄位！全部都要 private，或至少包在 property 裡。直接存取欄位是經典的壞習慣，也是 bug 的溫床。

為什麼欄位要 private

欄位是物件內部狀態的根本。如果讓大家都能直接改，你就沒辦法控制什麼時候、什麼值會被寫進去。你的物件很容易被塞進奇怪的值，而且以後欄位格式一改，所有外部存取都會壞掉。

應該這樣：
欄位宣告成 private，外面只給需要的 property 或方法：

public class BankAccount
{
    private decimal balance;

    public decimal Balance
    {
        get { return balance; }
        private set 
        {
            if (value < 0) 
                throw new ArgumentException("餘額不能是負的");
            balance = value;
        }
    }

    public BankAccount(decimal initialBalance)
    {
        Balance = initialBalance;
    }

    public void Deposit(decimal amount)
    {
        if (amount <= 0) throw new ArgumentException("不能存零或負的金額！");
        Balance += amount;
    }
}

大錯特錯：不能改的資料卻給 public set

有時候只需要 get，但工程師為了快，直接寫 public { get; set; }。結果任何人都能這樣：

account.Balance = 99999999; // 為什麼不行？

正確做法：
如果 property 只能在 class 裡設，就讓 set 加修飾詞：

public decimal Balance { get; private set; }

或是只能在建構時設定（C# 14）：

public decimal Balance { get; init; }

4. protected 也有陷阱

對所有繼承 class 都大開方便之門

protected 是給繼承 class 用的沒錯，但有些資料連繼承 class 也不該碰！比如說，你不希望子類直接改掉關鍵欄位。

範例：

public class SecureVault
{
    protected string secretCode = "1234";
}

現在任何繼承 class 都能這樣：

public class HackerVault : SecureVault
{
    public void Hack()
    {
        secretCode = "0000"; // 輕鬆改掉密碼！
    }
}

建議：
protected 只給真的需要繼承 class 用的東西。其他都 private，要給繼承 class 用就寫 protected 方法。

5. internal 跟組件搞混的錯誤

internal 看起來很方便：「反正專案內都能用」。但只要專案超過一個檔案或用到 library，就會出現衝突。學生常常不小心把東西設成組件內公開，其實應該完全藏起來。

範例：

internal class Logger
{
    internal void Write(string msg) { /* ... */ }
}

現在專案裡任何地方都能呼叫 Logger.Write。如果以後你的 DLL 被別的專案用到？只要你有 public，所有「內部細節」都會被看到。

建議：
技術性 class 可以用 internal，但敏感細節還是要 private。

6. 實作練習：銀行 app

繼續用銀行 app 的例子，實際看看怎麼容易出錯，該怎麼修正。

錯誤範例 #1：Public 欄位

public class BankAccount
{
    public decimal Balance;
    public string Owner;
}

問題：任何人都能搞壞它。

用 property 修正

public class BankAccount
{
    private decimal _balance;
    private string _owner;

    public string Owner => _owner; // 只讀

    public decimal Balance 
    { 
        get => _balance; 
        private set 
        {
            if (value < 0) throw new ArgumentException("餘額不能是負的");
            _balance = value;
        }
    }

    public BankAccount(string owner, decimal initialBalance)
    {
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(owner))
            throw new ArgumentException("持有人名稱必填");

        _owner = owner;
        Balance = initialBalance;
    }

    public void Deposit(decimal amount)
    {
        if (amount <= 0)
            throw new ArgumentException("存款金額必須是正數");
        Balance += amount;
    }
}

現在你如果這樣寫：

var acc = new BankAccount("Lena", 1000m);
acc.Balance = -700m; // 錯誤！set 是 private。

或這樣：

acc.Owner = "駭客"; // 編譯錯誤，沒有 set

——都不行。只能用建構子或方法。

錯誤：為了「好看」加 property

很多人會寫：

public int Age { get; set; }

但其實年齡應該只能用 IncreaseAge 方法（比如每年 1 月 1 號）來改，不能直接設。

7. 視覺提醒：錯誤與正確做法

graph TD
    A[Public Fields] -->|任何 code| D[狀態失控]
    B[Private Fields + Public Methods] -->|定義清楚| E[狀態受控]
    F[Public Setters] -->|誰都能改| D
    G[Private Setters] -->|只有 class| E

8. 封裝寫法的風格建議

• 只公開 class 使用者真的需要的東西。
• 所有進來的資料都要驗證。
• 不要多此一舉：不該讓外面改的 property 就讓 set private。
• 有特殊邏輯就寫方法，不要讓人直接存取。
• 就算很想，也不要為了測試寫 public 欄位。
• 就算只是公開讀取，也用 property，不要直接欄位——以後要改很方便。