In Schnittstellen geschützt

Warum sind alle Methoden in einer interfaceDefinition implizit public? Warum erlaubt es keine protectedMethode?

Weil eine Schnittstelle "was Sie von außerhalb der Klasse sehen können" bedeuten soll. Es wäre nicht sinnvoll, nicht öffentliche Methoden hinzuzufügen.

Obwohl der oft zitierte Grund darin besteht, dass "Schnittstellen öffentliche APIs definieren", halte ich dies für eine übermäßige Vereinfachung. (Und es "riecht" auch nach zirkulärer Logik.)

Es wäre nicht bedeutungslos, Schnittstellen mit einer Mischung aus Zugriffsmodifikatoren zu haben. zB teilweise öffentlich und teilweise auf andere Klassen im selben Paket wie die Schnittstelle beschränkt. In einigen Fällen könnte dies sogar sehr nützlich sein, IMO.

Tatsächlich denke ich, dass der Grund für die implizite Veröffentlichung von Mitgliedern einer Schnittstelle darin besteht, dass die Java-Sprache dadurch einfacher wird :

• Implizit öffentliche Schnittstellenmitglieder sind für Programmierer einfacher zu handhaben. Wie oft haben Sie Code (Klassen) gesehen, in dem die Methodenzugriffsmodifikatoren scheinbar zufällig ausgewählt wurden? Viele "normale" Programmierer haben Schwierigkeiten zu verstehen, wie Java-Abstraktionsgrenzen am besten verwaltet werden können ¹ . Das Hinzufügen von public / protected / package-private zu Schnittstellen macht es für sie noch schwieriger.

• Implizit öffentliche Schnittstellenmitglieder vereinfachen die Sprachspezifikation ... und damit die Aufgabe für Java-Compiler-Autoren und die Leute, die die Reflection-APIs implementieren.

Die Denkweise, dass die "Schnittstellen öffentliche APIs definieren", ist wohl eine Konsequenz (oder ein Merkmal) der vereinfachenden Entscheidung für das Sprachdesign ... nicht umgekehrt. In Wirklichkeit haben sich die beiden Gedankengänge in den Köpfen der Java-Designer wahrscheinlich parallel entwickelt.

In jedem Fall macht die offizielle Antwort auf die RFE in JDK-8179193 deutlich, dass das Java-Designteam entschieden hat ² , dass das Zulassen protectedvon Schnittstellen die Komplexität erhöht und nur wenig wirklichen Nutzen bringt. Ein großes Lob an @skomisa für die Suche nach Beweisen .

Die Beweise in der RFE lösen das Problem. Das ist der offizielle Grund, warum das nicht hinzugefügt wurde.

^{1 - Natürlich haben Top-Gun-Programmierer keine Schwierigkeiten mit diesen Dingen und begrüßen möglicherweise eine umfangreichere Palette von Zugriffssteuerungsfunktionen. Aber was passiert, wenn der Code zur Pflege an eine andere Person übergeben wird?}

^{2 - Sie können mit ihrer Entscheidung oder ihrer Begründung nicht einverstanden sein, aber das ist strittig.}

Ich muss sagen, dass diese Frage durch die Einführung von Standardmethoden in Java 8 erneut geöffnet wurde. Das Projekt, an dem ich gerade arbeite, soll, ähnlich wie die Basis einer Schnittstelle, die Absicht von der Implementierung abstrahieren.

Es gibt mehrere Fälle, in denen ich meinen Code mit einer "standardmäßig geschützten" Methode drastisch vereinfachen könnte. Es stellt sich heraus, dass dies nicht wirklich funktioniert, da die Schnittstellen immer noch an der Java 7-Logik festhalten. Eine normale geschützte Methode macht aus den oben genannten Gründen keinen besonderen Sinn. Wenn jedoch eine öffentliche Standardmethode eine Ressource auf niedriger Ebene erfordert, die sich wahrscheinlich nicht ändert und von einer geschützten Methode bereitgestellt werden kann, scheint es mir, dass eine "standardmäßig geschützte" Arbeit nicht nur saubereren Code aufrechterhält, sondern auch zukünftige Benutzer schützt versehentlicher Missbrauch.

(Dies ändert tragischerweise nichts an der Tatsache, dass ich meinen Code immer noch mit ansonsten unnötigen Abstracts überkomplizieren muss; ich beabsichtige jedoch, eine Funktionsanforderung bei Oracle einzureichen.)

Weil Schnittstellen öffentliche APIs definieren. Alles, was geschützt ist, ist ein internes Detail, das nicht zu einer Schnittstelle gehört.

Sie können abstrakte Klassen mit geschützten abstrakten Methoden verwenden, aber die Schnittstellen sind auf öffentliche Methoden und öffentliche statische Endfelder beschränkt.

Vielleicht, weil es sich um eine Schnittstelle handelt , dh um Kunden zu sagen, was sie mit Instanzen tun können, anstatt ihnen zu sagen, was sie nicht können.

Ich bin der festen Überzeugung, dass Schnittstellen geschützte Methoden zulassen sollten. Wer hat gesagt, dass Schnittstellen für alle auf der ganzen Welt sichtbar sein müssen? Was Ihren Punkt betrifft, dass es "normale" (sprich: inkompetente) Programmierer verwirren könnte: Bei so viel OOP geht es darum, Objekte, Klassen, Pakete usw. richtig zu strukturieren. Wenn es einem Programmierer schwer fällt, all das richtig zu machen, hat er eine viel größeres Problem. Java wurde gebaut für diese Art der Sache.

Einige Antworten hier verwenden Zirkelschlussfolgerungen, um zu erklären, warum Schnittstellenmethoden nicht geschützt werden können: Sie müssen öffentlich sein, also können sie offensichtlich nicht geschützt werden!

Das erklärt nichts, aber glücklicherweise hat jemand vor ein paar Jahren eine Erweiterungsanforderung für geschützte Methoden in Schnittstellen als JDK-Fehler gestellt , die etwas Licht in das Problem bringt:

Geschützte Methoden in Schnittstellen: Paketübergreifend

Da Modifikatoren in Java etwas eingeschränkt sind, ist die Möglichkeit, Methoden paketübergreifend gemeinsam zu nutzen, auf öffentliche Methoden beschränkt. Manchmal ist es gefährlich, eine Methode öffentlich zu machen, aber es muss daran liegen, dass keine geeigneten Modifikatoren vorhanden sind. Meine Lösung überwindet diese Einschränkung.

Die Java-Sprachspezifikation erlaubt derzeit nicht den geschützten Modifikator für Schnittstellenmethoden. Wir können diese Tatsache ausnutzen und für diese neue Funktion geschützte Schnittstellenmethoden verwenden.

Wenn eine Schnittstellenmethode als geschützt markiert ist und die Schnittstelle von einer Klasse in einem anderen Paket implementiert wird, muss die Methode nicht öffentlich sein, sondern kann auch privat oder zumindest paketgeschützt sein. Die Methode ist sichtbar, was auch immer die Klasse deklariert, und zusätzlich im Quellpaket der Schnittstelle (und in den Unterpaketen?) Sichtbar.

Auf diese Weise könnten wir bestimmte Methoden für bekannte Pakete freigeben.

Und dies ist die Antwort auf diese Erweiterungsanforderung, die mit dem Status geschlossen wurde Won't fix:

Dieser Vorschlag versucht, ein Problem auf eine Weise zu lösen, die Komplexität und Sonderfälle für wenig tatsächlichen Gewinn hinzufügt. Ein typischer Weg, um dieses Problem zu lösen, besteht darin, eine private Klasse zu haben, die eine öffentliche Schnittstelle implementiert. Die Implementierungsmethoden sind öffentlich, befinden sich jedoch in einer privaten Klasse, sodass sie privat bleiben.

Eine Alternative, die ab Java 9 verfügbar ist, besteht darin, Klassen und Methoden öffentlich zu machen, jedoch innerhalb eines Moduls, das einen qualifizierten Export in bestimmte "Freund" -Module aufweist, anstatt in die allgemeine Öffentlichkeit exportiert zu werden.

Die maßgeblichen Erkenntnisse aus diesem Fehlerbericht sind also:

• Die aktuelle Situation wird sich nicht ändern. Es ist unwahrscheinlich, dass Schnittstellen jemals protectedMethoden unterstützen.
• Die Rechtfertigung dafür, protectedMethoden in Schnittstellen nicht zu unterstützen , ist, dass sie " Komplexität und Sonderfälle für geringen tatsächlichen Gewinn hinzufügen ".
• Seit Java 9 gibt es einen alternativen Ansatz für den Zugriff auf Methoden auf Paketebene. Verwenden Sie das Java Platform Module System (JPMS), um " Klassen und Methoden öffentlich zu machen, jedoch innerhalb eines Moduls, das einen qualifizierten Export in bestimmte" Freund "-Module aufweist, anstatt in die allgemeine Öffentlichkeit exportiert zu werden ".

Da eine implementierende Klasse ALLE in Ihrer Schnittstelle deklarierten Methoden implementieren muss, was würde passieren, wenn sich Ihre implementierende Klasse in einem anderen Paket befindet?

Schnittstelle Wenn Sie etwas verwenden möchten, wie Sie es beschrieben haben, fahren Sie mit abstrakten Klassen oder verschachtelten Schnittstellen fort.

Ein Auszug aus dem Code - Stil über Schnittstellenvariablen, sondern gilt immer noch zu Methoden aber:

Schnittstellenvariablen sind implizit öffentlich, da Schnittstellen eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (Application Programming Interface, API) bereitstellen sollen, auf die Java-Programmierer vollständig zugreifen können, um sie in ihren eigenen Anwendungen zu referenzieren und zu implementieren. Da eine Schnittstelle in Java-Paketen verwendet werden kann, die sich von ihren eigenen unterscheiden, stellt die öffentliche Sichtbarkeit sicher, dass Programmcode auf die Variable zugreifen kann.

Das Deklarieren interner Subschnittstellen ist eine gute Vorgehensweise, Sie können Ihre internen Methoden jedoch nicht als deklarieren protected technisch in einer Schnittstelle in Java .

Natürlich können Sie eine andere Schnittstelle für den internen Gebrauch erstellen, die die öffentliche Schnittstelle erweitert:

package yourpackage;

public interface PublicInterface {

    public void doThing1();

    public void doThing2();

    public void doThing3();

}

package yourpackage;

interface InternalInterface extends PublicInterface {

    void doAnyInternalThing1();

    void doAnyInternalThing2();

}

Sie können die InternalInterfaceSchnittstelle innerhalb des Pakets verwenden, sollten jedoch einen beliebigen Subtyp von PublicInterface(in öffentlichen Methoden) akzeptieren :

package yourpackage;

public class SomeClass {

    public void someMethod(PublicInterface param) {
        if (param instanceof InternalInterface) {
            // run the optimized code
        } else {
            // run the general code
        }
    }

}

Außerhalb des Pakets können Benutzer PublicInterfaceproblemlos verwenden.

Normalerweise erstellen Programmierer abstrakte Klassen in ähnlichen Situationen. In diesem Fall verlieren wir jedoch die Vorteile der Mehrfachvererbung.

Das einzige Szenario, in dem es sinnvoll wäre, wenn Sie die Sichtbarkeit auf dasselbe Paket beschränken möchten. Alle anderen Verwendungen von protectedsind nicht anwendbar. Insbesondere protectedwerden häufig Methoden verwendet, um Nachkommen Zugriff auf einige Details von Implementierungen auf niedrigerer Ebene zu gewähren. Es ist jedoch nicht sinnvoll, dies in einer Schnittstelle zu deklarieren, da keine Implementierung auf niedrigerer Ebene verfügbar gemacht werden muss.

Und selbst das Paketszenario ist nicht wirklich das, worum es bei Schnittstellen geht.

Um das zu erreichen, was Sie wahrscheinlich wollen, benötigen Sie zwei Schnittstellen, eine für den internen Gebrauch und eine, die Sie in der öffentlichen API verfügbar machen. (Mit der internen möglicherweise, aber nicht unbedingt der öffentlichen.) Oder, wie andere betonten, einer abstrakten Oberklasse.

Auf geschützte Methoden kann die Unterklasse immer nur zugreifen, wenn die Unterklasse die Basisklasse erweitert.

Im Falle einer Schnittstelle erweitert die Unterklasse die Schnittstelle niemals. Es implementiert die Schnittstelle.

Geschützte Methoden sind über Extend und nicht mit Implement zugänglich .

Schnittstellen sollen Methoden der Außenwelt aussetzen . Daher sind diese Methoden von Natur aus öffentlich. Wenn Sie jedoch Abstraktion innerhalb derselben Klassenfamilie einführen möchten, können Sie eine andere Abstraktionsebene zwischen Ihrer Schnittstelle und der Implementierungsklasse erstellen, dh eine abstrakte Klasse. Ein Beispiel ist unten gezeigt.

public interface MyInterface {
    public void publicMethod(); // needs to be public
}

public abstract class MyAbstractClass implements MyInterface {
    @Override
    public void publicMethod() {
        protectedMethod(); // you can call protected method here
        // do other stuff
    }
    protected abstract void protectedMethod(); // can be protected
}

public class MyClass extends MyAbstractClass {
    @Override
    protected void protectedMethod() {
        // implement protected method here, without exposing it as public
    }
}