Quais são as diferenças entre os modificadores public
, default
, protected
e private
quando se trabalha com herança?
Existem regras de como e quando eu devo usar eles quando eu estou trabalhando com herança e polimorfismo?
Não existe nenhuma regra, somente boas práticas. Vamos do começo.
Pra começar existem somente 3 modificadores (private
, protected
e public
), e com isso temos 4 níveis de visibilidade
Os níveis são os que você disse: private
, default
, protected
e public
Private:
A única classe que tem acesso ao atributo é a própria classe que o define, ou seja, se uma classe Pessoa
declara um atributo privado chamado nome
, somente a classe Pessoa
terá acesso a ele.
Default: Tem acesso a um atributo default
(identificado pela ausência de modificadores) todas as classes que estiverem no mesmo pacote que a classe que possui o atributo.
Protected: Esse é o que pega mais gente, ele é praticamente igual ao default
, com a diferença de que se uma classe (mesmo que esteja fora do pacote) estende da classe com o atributo protected
, ela terá acesso a ele. Então o acesso é por pacote e por herança.
Public: Esse é fácil, todos tem acesso :)
O nível de visibilidade envolve encapsulamento. É sempre dito como boa prática que atributos internos devem ser privados, pois classes externas nem devem saber que ele existe. O que a classe expõe são suas funcionalidades, sua API, se preferir. Expor atributos internos pode causar sérios problemas de segurança. Se tem algo que é inerente à implementação, que pode vir a mudar no futuro. provavelmente deve ser privado.
default
, e expliquei a diferença entre eles.
Commented
17/08/2016 às 19:29
Traduzindo uma ótima resposta do SO em inglês, do David Segonds:
Esse tutorial pode ser de alguma ajuda pra você.
Modifier Class Package Subclass World
──────────────────────────────────────────────────
public ✔ ✔ ✔ ✔
protected ✔ ✔ ✔ ✘
no modifier ✔ ✔ ✘ ✘
private ✔ ✘ ✘ ✘
──────────────────────────────────────────────────
E um comentário importante feito para essa resposta (Edd):
Provavelmente é útil deixar claro que em caso de não haver modificador, a subclasse poder ou não acessar os métodos/atributos da sua superclasse depende da localização da subclasse. Se a subclasse estiver em um pacote diferente do pacote da superclasse, a resposta é que ela não poderá acessar. Porém, ela poderá acessá-los caso esteja no mesmo pacote da superclasse.
Link para o original aqui
Esses modificadores são responsáveis pelo controle de acesso aos membros da classe (campos e métodos), também conhecido como encapsulamento. A ideia é auxiliar na criação de uma API estável, mas ao mesmo dar margem para que o código mude no futuro (em outras palavras, separar bem o que é especificação do que é implementação).
As virtudes do encapsulamento são discutíveis, existem linguagens que se viram bem sem nenhum controle de acesso (i.e. todo o código consegue acessar qualquer coisa), mas de todo modo a redução no acoplamento dos diversos componentes de um sistema é um objetivo desejável (maior facilidade de evolução, e potencialmente menos bugs). Em especial projetos desenvolvidos por equipes numerosas e/ou pouco experientes, não é bom expor demais código que não é pra ser mexido (ou simplesmente acessado) por outros que não os responsáveis por determinada funcionalidade. No restante dessa resposta, vou assumir esse tipo de cenário, outros - por exemplo, projetos desenvolvidos por uma pessoa só - talvez se beneficiem de um controle de acesso mais "relaxado".
As demais respostas já dão uma boa visão geral. Vou abordar cada modificador com um pouco mais de detalhe:
private
Os membros privados são aqueles campos e métodos que dizem respeito somente à implementação da classe, e que não interessam a quem vai usá-la. Decidir o que interessa ou não pode ser difícil, mas algumas perguntas podem ajudar a guiar o processo de decisão:
Há quem recomende que todos os campos sejam privados, e isso é um bom começo quando se está a projetar uma classe. No futuro, se mudar de ideia pode aumentar a exposição de um membro privado à vontade, mas diminuir a exposição em geral causa problemas (potencialmente quebrando o código que usa sua classe). Por isso eu diria que, na dúvida, torne tudo privado...
public
Os membros públicos são aqueles campos e métodos que fazem parte do contrato da classe. Se a classe representa um tipo (seja uma implementação concreta de um tipo já existente, ou um subtipo de outro), seu contrato é a API que os consumidores têm à disposição para usar a classe.
Após uma classe ser disponibilizada, ou publicada, deve-se assumir que qualquer membro público da mesma pode estar sendo usada por outros códigos, fora do seu controle. Assim, é importante jamais alterar/remover um membro público durante todo o ciclo de vida do produto, dentro das versões onde se espera compatibilidade reversa (backward compatibility). Se necessário marcar certo membro como obsoleto (deprecated
), ainda assim é desejável dar manutenção apropriada a ele - certificando-se que mantenha-se funcionando nas novas versões e com o comportamento esperado de acordo com a época que foi escrito (em certas situações limitadas, até com os mesmos bugs).
Ao decidir o que tornar público, veja tudo o que é necessário (pelas classes herdadas e interfaces implementadas, por exemplo) e acrescente o que considera útil (em casos e uso razoáveis). Deixe de fora todo o resto. Em particular, se acha que certa parte do código terá de ser mexida no futuro, não coloque ela pública a menos que extremamente necessário.
protected
Sua principal finalidade é auxiliar no processo de extensão (herança) da classe. Em princípio, um campo/método protected
poderia muito bem ser privado: ele trata de detalhes de implementação, mas não do contrato da classe. Entretanto, ainda que tais detalhes não sejam relevantes a quem usa a classe, podem o ser para quem tenta criar subtipos da mesma (já que os subtipos compartilham boa parte da implementação, e portanto se interessam sim pelos detalhes).
Enquanto campos privados não fazem parte de qualquer contrato - e portanto podem ser alterados a bel prazer do programador em versões futuras da classe - tanto os campos públicos quanto os protegidos devem idealmente possuir uma API estável. É claro que você pode tornar um ou outro obsoleto se necessário (é pra isso que o deprecated
existe), mas é preciso ter consciência que isso pode quebrar código que os utiliza. Assim, caso decida expor detalhes de implementação para subclasses, certifique-se que esses detalhes são estáveis, que é improvável que os mesmos venham a ser alterados no futuro.
Esse modificador (expresso pela ausência dos outros três modificadores) é um caso meio "estranho": outras classes dentro do mesmo pacote podem acessar os campos padrão, mas o restante do código não. É difícil determinar a serventia exata do mesmo, mas eu penso que ele auxilia a evolução do sistema:
Quando se começa a escrever um programa, nem sempre dá pra antecipar exatamente o que é estável e o que não é, o que deve ir pra API e o que não deve. O programa não está estruturado de forma ideal, e as classes acessam membros umas das outras que não deveriam. Isso não devia acontecer, mas acontece, e nesse momento do desenvolvimento isso não é um grande problema - afinal de contas o código ainda não foi disponibilizado, somente o autor tem acesso a ele, e espera-se que ele tenha cuidado para não fazer mal uso das classes que ele mesmo escreveu...
Forçar o programador a escolher um nível de acesso logo de cara, antes mesmo dele "sentir" o que o código deve ou não fazer, me parece contraproducente. Mesmo após certo nível de estabilidade, espera-se que quem escreveu um conjunto de códigos (os pacotes são normalmente feitos pelos mesmos autores, ou no mínimo pela mesma organização) cometam menos erros e/ou sejam capazes de alterar seus componentes sempre que um deles mudar e afetar negativamente os outros.
Sendo assim, eu diria para usá-lo "sempre que estiver na dúvida", mas se livrar dele assim que conseguir determinar o melhor modificador a se usar. Com a experiência, o uso do default fica mais e mais raro, até chegar o ponto que ele não é necessário em absoluto.
Suponha que você tem uma classe Animal
e uma subclasse Gato
, que herda de Animal
.
Na classe Gato
, você poderá chamar todos os métodos de Animal
declarados como public
ou protected
, e se as classes estiverem no mesmo pacote, os métodos default. Ou seja, Gato
não chama os métodos private
de Animal
. O mesmo raciocínio se aplica a atributos.
Você também pode sobrescrever (override), em Gato
, os métodos public
e protected
de Animal
e, se estiver no mesmo pacote, também os métodos default.
Note que você pode ter, em Gato
, um método com a mesma assinatura de um método private
de Animal
, mas nesse caso trata-se de um método novo, e não uma nova versão do método de Animal
. Isso fica claro nesse exemplo:
class Animal {
protected void metodoProtected() {
System.out.println("animal protected");
}
private void metodoPrivate() {
System.out.println("animal private");
}
}
class Gato extends Animal {
protected void metodoProtected() {
System.out.println("gato protected");
}
private void metodoPrivate() {
System.out.println("gato private");
}
}
Agora, se você tiver uma referência do tipo Animal
para um objeto do tipo Gato
, e chamar:
Animal animal = new Gato();
animal.metodoProtected();
animal.metodoPrivate();
O resultado será
gato protected
animal private
Como o método private de Animal
não foi sobrescrito por Gato
, é ele que é chamado quando você tem uma referência do tipo Animal
.
Boas práticas:
public
;protected
;private
.