什么时候应该使用自己的getter/setter来直接访问成员？

在面向对象编程中，使用getter/setter方法访问成员变量还是直接访问成员变量，是一个涉及封装性、可维护性和设计灵活性的问题。以下是详细的解答：

1. 基础概念

• Getter/Setter：用于控制对类成员变量的访问，提供读（get）和写（set）的间接方法。
• 直接访问：直接通过成员变量名（如obj.field）读写数据。

2. 何时使用Getter/Setter？

优势

• 封装控制：隐藏内部实现细节，未来可修改逻辑而不影响调用方。
• 数据验证：在setter中校验数据合法性（如范围检查、格式校验）。
• 计算属性：getter可动态计算返回值（如get fullName() { return firstName + lastName; }）。
• 副作用管理：在访问时触发额外操作（如日志、通知、缓存）。

适用场景

1. 需要保护或校验数据时
2. 需要保护或校验数据时
3. 需要延迟加载或缓存时
4. 需要延迟加载或缓存时
5. 接口兼容性：未来可能替换成员变量为计算逻辑。
6. 跨线程/进程访问：通过方法添加同步控制（如加锁）。

3. 何时直接访问成员？

优势

• 性能更高：省去方法调用的开销（在性能敏感场景重要）。
• 代码简洁：对简单POJO（Plain Old Java Object）或DTO（Data Transfer Object）更直观。

适用场景

1. 内部类方法访问：同一类中直接操作成员变量。
2. 简单数据容器：如C语言的struct或Python的namedtuple。
3. 高频调用路径：如游戏开发中的实时循环。

4. 常见问题与解决

问题：为什么我的代码大量重复getter/setter？

• 原因：工具自动生成或过度设计。
• 解决：
  • 使用Lombok（Java）或@property（Python）简化代码。
  • 仅在需要逻辑时添加getter/setter。

问题：直接访问导致数据被意外修改

• 解决：
  • 将成员设为private，强制通过方法访问。
  • 使用readonly（TypeScript）或final（Java）限制修改。

5. 最佳实践

• 默认使用private成员：优先通过方法访问。
• 避免过度封装：对纯数据类可直接访问（如配置项）。
• 语言特性利用：
  • C#：使用属性（public int Age { get; set; }）。
  • JavaScript：通过Proxy实现拦截。

示例代码（Java）

public class User {
    private String name;
    private int age;

    // Getter/Setter with validation
    public String getName() { return name; }
    public void setName(String name) { 
        if (name == null) throw new IllegalArgumentException();
        this.name = name;
    }

    // Direct access in internal method
    public void incrementAge() {
        age++; // 直接访问，无需校验
    }
}

通过合理选择访问方式，可以平衡代码的灵活性和效率。