Day 10 我們學會使用 Class，把相關的資料與行為組織在一起。

例如：

class Order
{
    public string Product = "";
    public decimal Price;
    public int Quantity;

    public decimal CalculateTotal()
    {
        return Price * Quantity;
    }
}

但目前有一個問題：

order.Price = -100m;
order.Quantity = -10;

Class 外部可以直接修改資料，Order 本身無法控制資料是如何被修改的。

因此今天要解決的問題是：

Class 如何控制自己的資料，可以怎麼被外部讀取與修改？

這就是：

Encapsulation（封裝） 與 Property（屬性）

今天會學到

• Encapsulation
• Access Modifier
• public
• private
• Property
• get
• set
• private set

今天最重要的概念：

Public Field
     ↓
外部可以直接存取
     ↓
  Property
分開讀取與設定
     ↓
 private set
限制外部修改
     ↓
Class 掌握資料的存取方式
     ↓
Encapsulation

1. 為什麼需要 Encapsulation？

Day 10 的 Order：

class Order
{
    public string Product = "";
    public decimal Price;
    public int Quantity;
}

因為 Field 都是 public，所以 Class 外部可以直接：

order.Price = -100m;
order.Quantity = -10;

也就是外部程式可以直接決定 Object 裡的資料。

真正的問題是：

Object 的資料不應該完全交給外部任意操作。

我們希望改成：

外部程式
    ↓
Class 提供的方式
    ↓
存取或修改資料

這就是 Encapsulation 的核心。

可以先簡單理解：

Encapsulation 就是讓 Class 自己管理資料，而不是讓外部程式隨意操作。

2. Access Modifier：控制誰可以存取

要控制 Class 的資料，首先要認識：

Access Modifier（存取修飾詞）

目前先掌握：

public
private

public

例如：

public decimal Price;

public 代表 Class 外部也可以存取。

所以：

Console.WriteLine(order.Price);

order.Price = 500m;

都可以。

private

如果改成：

private decimal _price;
private int _quantity;

private 代表：

只有目前 Class 內部可以存取。

例如 Class 內部可以：

class Order
{
    private decimal _price;
    private int _quantity;

    public decimal CalculateTotal()
    {
        return _price * _quantity;
    }
}

但 Class 外部不能直接：

order._price;

簡單整理：

其他 Access Modifier 之後遇到時再介紹。

3. 全部改成 private 就好了嗎？

如果：

class Order
{
    private string _product = "";
    private decimal _price;
    private int _quantity;
}

外部確實不能直接修改資料。

但也出現另一個問題：

Console.WriteLine(order._price);

連正常讀取都做不到。

實際上我們可能希望：

Price

外部讀取
✓

外部直接修改
✗

也就是：

讀取與修改需要分開控制。

這就是 Property 出現的原因。

4. Property：控制資料如何被存取

Property（屬性）是 Class 的一種成員。

可以先理解成：

Property 用來控制資料如何被讀取或設定。

例如：

public decimal Price
{
    get;
    set;
}

其中：

get
→ 讀取

set
→ 設定

所以：

Console.WriteLine(order.Price);

會透過 get 取得資料。

而：

order.Price = 500m;

會透過 set 設定資料。

5. Auto-implemented Property

剛才的 Property：

public decimal Price
{
    get;
    set;
}

通常可以簡寫成：

public decimal Price { get; set; }

這稱為：

Auto-implemented Property（自動實作屬性）

因此 Day 10 的：

public string Product = "";
public decimal Price;
public int Quantity;

可以改成：

public string Product { get; set; } = "";
public decimal Price { get; set; }
public int Quantity { get; set; }

目前不用深入 Compiler 如何保存資料。

先記住：

{ get; set; }

get
→ 可以讀取

set
→ 可以設定

即可。

6. Field 與 Property 有什麼不同？

Field：

public decimal Price;

Property：

public decimal Price { get; set; }

整理如下：

初學階段先記：

Class 對外提供資料時，通常會優先看到 Property，而不是 Public Field。

7. private set：可以讀，但不能直接修改

雖然我們改成：

public decimal Price { get; set; }

但外部仍然可以：

order.Price = -100m;

因為 set 仍然是公開的。

如果希望：

外部讀取
✓

外部直接修改
✗

Class 內部修改
✓

可以改成：

public decimal Price { get; private set; }

現在外部可以：

Console.WriteLine(order.Price);

但不能：

order.Price = -100m;

因為：

get
→ public

set
→ private

可以理解成：

外部
 │
 ├── 讀取 Price
 │      ✓
 │
 └── 修改 Price
        ✗

Order Class
 │
 └── 修改 Price
        ✓

所以：

private set** 代表外部可以讀取 Property，但只有 Class 內部可以設定它。**

要注意：

private set** 解決的是「誰可以修改」的問題，不代表資料本身一定合法。**

例如 Class 內部仍然可以設定：

Price = -100m;

資料是否合法，之後介紹資料驗證與 Exception 時再進一步處理。

8. Constructor 可以設定 private set

把 Order 改成：

class Order
{
    public string Product { get; private set; }
    public decimal Price { get; private set; }
    public int Quantity { get; private set; }

    public Order(
        string product,
        decimal price,
        int quantity)
    {
        Product = product;
        Price = price;
        Quantity = quantity;
    }
}

雖然 Class 外部不能：

order.Price = 500m;

但 Constructor 位於 Order Class 內部，因此：

Price = price;

可以正常設定。

建立 Object：

Order order =
    new Order("TXF", 250.5m, 5);

流程：

外部
  ↓
new Order(...)
  ↓
Constructor
  ↓
Order 自己初始化資料

建立完成後，外部可以讀取：

Console.WriteLine(order.Product);
Console.WriteLine(order.Price);
Console.WriteLine(order.Quantity);

但不能直接修改：

order.Price = 500m;

9. Property 不等於 Encapsulation

這是一個很重要的觀念。

使用：

public decimal Price { get; set; }

雖然已經是 Property，但外部仍然可以：

order.Price = -100m;

所以：

使用 Property，不代表已經做好 Encapsulation。

真正重要的是：

Class 是否有控制外部可以如何存取與修改資料。

例如：

public decimal Price { get; private set; }

就限制：

外部
→ 可以讀取

外部
→ 不能直接修改

Class 內部
→ 可以修改

因此可以這樣理解：

Property
→ 語法工具

Encapsulation
→ 設計目的

10. 完整的 Order Class

把今天的內容整理起來：

class Order
{
    public string Product { get; private set; }
    public decimal Price { get; private set; }
    public int Quantity { get; private set; }

    public Order(
        string product,
        decimal price,
        int quantity)
    {
        Product = product;
        Price = price;
        Quantity = quantity;
    }

    public decimal CalculateTotal()
    {
        return Price * Quantity;
    }
}

建立：

Order order =
    new Order("TXF", 250.5m, 5);

讀取資料：

Console.WriteLine(order.Product);
Console.WriteLine(order.Price);
Console.WriteLine(order.Quantity);

計算總額：

Console.WriteLine(
    order.CalculateTotal()
);

但外部不能：

order.Price = 500m;

現在 Order 可以理解成：

Order
│
├── Properties
│   ├── Product
│   ├── Price
│   └── Quantity
│
├── Constructor
│   └── 初始化資料
│
└── Method
    └── CalculateTotal()

從 Day 10 到 Day 11 的變化：

Day 10

Public Field
     ↓
外部可以直接存取

Day 11

Property
     ↓
private set
     ↓
Class 控制資料的存取方式

今日練習

建立新的 Console Project：

dotnet new console -n Day11Practice

進入 Project：

cd Day11Practice

建立：

class Product
{
    public string Name;
    public decimal Price;
}

練習一：改成 Property

把：

public string Name;
public decimal Price;

改成 Auto Property。

練習二：限制修改權限

讓：

Name
Price

符合：

外部可以讀取
✓

外部不能直接修改
✗

提示：

private set

練習三：使用 Constructor 初始化

加入 Constructor，讓下面的程式可以建立 Product：

Product product =
    new Product("Keyboard", 1500m);

接著輸出：

Console.WriteLine(product.Name);
Console.WriteLine(product.Price);

最後嘗試：

product.Price = 1800m;

觀察為什麼無法直接修改。

Day 11 小結

今天我們解決的問題是：

Class 如何控制自己的資料，可以怎麼被外部讀取與修改？

核心就是：

Encapsulation

Access Modifier

public
→ Class 外部可以存取

private
→ 只有 Class 內部可以存取

Property

例如：

public decimal Price { get; set; }

其中：

get → 讀取

set → 設定

private set

public decimal Price { get; private set; }

代表：

外部讀取
✓

外部直接修改
✗

Class 內部修改
✓