Jarosław Zabiełło - BLOG

Akcesory w Javie, Pythonie, Ruby i PHP5

Posted by Jarosław Zabiełło Tue, 07 Feb 2006 22:25:00 GMT

Java, język który dobył sobie silną pozycję na rynku korporacyjnym, jest od jakiegoś czasu pod obstrzałem krytyki z różnych stron. Wyszła cała seria książek krytykujących model obiektowy oraz metodologie promowane przez Javę (od najsłynniejszej Beyond Java po Bitter Java, Bitter EJB, czy inne)

Nie umniejszając zalet Javy, jej krytycy wytykają jej niepotrzebną nadmiarowość kodu, ociężałośći i małą zwrotność, która powoduje że język ten słabo nadaje się do modnej ostatnio metodologii _agile programming. _ Aby lepiej ten problem zobaczyć, przyjrzyjmy się typowej praktyce programistów Javy. Tekst ten zainspirowany jest niedawną dyskusją jaka miała miejsce w jednym z blogów mojego kolegi.

Czym są akcesory?

Akcesory (lub inaczej: gettery i settery) to slangowe okreslenie metod jakie używa obiekt do odczytu i modyfikacji swoich atrybutów. Są one tak nagminnie używane przez programistów Javy, że niektóre edytory (np. Eclipse) zostały nawet wyposażone w makra do automatycznego ich generowania.

Dorzucanie nieużywanego kodu “na wszelki wypadek”...

Nagminna (wśród programistów Javy) praktyka dodawania akcesorów do atrybutów klasy pachnie jakimś antipatternem i są głosy, które używanie akcesorów nazwyają wprost złą praktyką . Jest w tym trochę racji. Ale, jak to poniżej wykażę, jest to pewnego rodzaju kompromis w związku ze słabym modelem obiektowy Javy.

Dlaczego programiści Javy generują akcesory dla każdego atrybutu nawet, jak nie przewidują potrzeby ich używania? Otóż czynią to “na wszelki wypadek” bo nie wiedzą, czy w przyszłości nie będzie im to potrzebne…

Weźmy np. taki kod (z powodu kolejnego ograniczenia Javy nie można w jednym pliku trzymać więcej, niż jednej klasy; tu dla krótkości umieszczam kod z obu plików razem)

public class First {
  public String msg = "hello";
}

public class Second extends First {
  public static void main(String[] args) {
    First obj = new First();        
    System.out.println(obj.msg);
  }
}

Jak widać, w Javie można sięgać do atrybutu w sposób bezpośredni.

Wyobraźmy sobie jednak, że projekt nam się rozrósł i mamy już całkiem sporo kodu oraz sporo plików (pomnażanych wydatnie przez javowe ograniczenia co do ilości klas mogących wystąpić w pliku). Teraz przychodzi polecenie aby w momencie odczytu i zapisu atrybutu coś dodatkowego wykonać. (Np. niech to będzie logowanie informacji o takim zdarzeniu, albo zablokowanie możliwości modyfikacji treści atrybutu. Wszystko jedno co)

Mamy zatem pierwszy problem. Trzeba w tych wszystkich milionach miejsc, gdzie odwoływaliśmy się bezpośrednio do atrybutów, wymienić kod…

Właśnie dlatego, aby takich niespodzianek uniknąć w przyszłości, programiści Javy dorzucają dodatkowe metody opakowujące odczyt i zapis atrybutów. Eclipse upraszcza ten proces zwalniając programistę od ręcznego wpisywania tego kodu.

Klasa First po zmianie:

public class First {
  public String msg = "hello";
  public String getMsg() {
    return msg;
  }
  public void setMsg(String msg) {
    this.msg = msg;
  }
}

Wydaje się, że problem jest rozwiązany. Ale to dopiero początek innych problemów.

Jeśli bowiem, automatycznie dorzucamy te metody do wszystkich tysięcy atrybutów nowo tworzonych klas, to pierwszą rzeczą którą zauważamy, jest nagłe “spuchnięcie kodu”. Mamy kupę nieużywanych linii kodu, z których prawdopodobnie większość nie będzie nigdy używana!

Ale to nie wszystko. Załóżmy, że stajemy przed potrzebą zmiany nazwy atrybutu. Oczywiście, możemy to zmienić w jednym miejscu (w ciele akcesora), ale wtedy wprowadzamy chaos w pozostałej części odnośnie… nazw (atrybut “msg” zmieniony na “title” trochę głupio wygląda z akcesorami o nazwie “getMsg” i “setMsg”) Musimy przekopać się przez miliony miejsc w kodzie i pozmieniać nazwy starym wywołaniom.

Zobaczmy jak ta sytuacja wygląda w językach dynamicznych.

Python

Python (podobnie jak Java) pozwala na bezpośredni dostęp do atrybutów klasy. A co w sytuacji kiedy chcemy opakować atrybut akcesorami? Nic prostszego. Python pozwala na dodanie akcesorów wtedy, i tylko wtedy, kiedy są potrzebne. Na dodatek czyni to w sposób całkowicie przezroczysty dla pozostałej części kodu. Programista Javy może sobie o tym tylko pomarzyć.

class X(object):
  def get_msg(self):
    return self.__msg
  def set_msg(self, val):
    self.__msg = val
  msg = property(get_msg, set_msg)

obj = X()
obj.msg = "hello"
print obj.msg

Python pozwala także związać z dowolną metodą, atrybutem, klasą czy modułem docstring, czyli tekst z dokumentacją, objaśnieniem itp. To jedna z genialnych cech Pythona specjalnie pomyślana dla leniwych programistów, którym nie chce się pisać dokumentacji. ;)

Ruby

W języku Ruby z definicji nie ma żadnej możliwości dostępu do atrubutów klasy inaczej jak przez akcesory. Odpada więc problem zapominania aby je dodać. Ruby jednak narzuca nazwy dla akcesorów (mają nazwę taką jak atrybut!) i całość wygląda tak, jakby operowano bezpośrednio na atrybucie.

class X
  def msg
    @msg
  end
  def msg=(val)
    @msg = val
  end
end

obj = X.new
obj.msg = "hello"
puts obj.msg

class X
  attr_accessor :msg
end

Istnieją także oddzielne skróty dla getterów i setterów. No i można po przecinku dodać akcesory dla całej grupy atrybutów.

PHP5

PHP w wersji 5 ma przebudowany model obiektowy od podstaw. Twórcy języka PHP nie starali się poprawiać modelu obiektowego PHP4 (był on tak zły, że prościej było im napisać go od nowa). W nowym PHP5 mamy już możliwość przezroczystego dodania akcesora.

<?php
class X {
  private $attributes = array('msg'=>null);
  private function __get($attrname) {
    return $this->attributes[$attrname];
  }
  private function __set($attrname, $val) {
    $this->attributes[$attrname] = $val;
  }
}

$obj = new X();
$obj->msg = "hello";
print $obj->msg;
?>

Składnia może nie jest tak prosta jak w Ruby, ale (przynajmniej w tym miejscu), PHP5 zachowuje się tu sensownie i unika dylematów Javy.