解析Visual C# 7.2中的private protected訪問修飾符

去年12月份，隨着Visual Studio 2017 Update 15.5的發佈，Visual C#迎來了它的最新版本：7.2. 在這個版本中，有個讓人難以理解的新特性，就是private protected訪問修飾符（Access Modifier）。至此，C#語言的訪問修飾符有如下幾種：

• private
• protected
• public
• internal
• internal protected
• private protected

既然有了private和protected，那麼private protected又是什麼？它跟internal protected又有什麼關係？本文簡單介紹一下。

private protected是怎麼回事

在解釋private protected以前，首先讓咱們回顧一下internal protected訪問修飾符。internal protected表示，相同程序集（Assembly）中的其它類型，或者當前類的子類，具備訪問該類中internal protected成員的能力，能夠用下圖表示：

在上圖中：

• 程序集A中的X類，能夠訪問A類中的Method方法
• 程序集A中的B類，能夠重載A類中的Method方法，B類中的其它成員也能夠訪問A類中的Method
• 程序集B中的C類，能夠重載A類中的Method方法，C類中的其它成員也能夠經過base.Method()訪問A類中的Method
• 程序集B中C類的Method方法重載了A類的Method方法，所以，internal關鍵字被去掉，因而，程序集B中的Y類，沒法訪問C類中的Method方法

所以，internal protected表示internal或者protected。

然而，private protected表示，僅有相同程序集（Assembly）中繼承於當前類型的類，才能訪問該類中private protected成員。換句話說，private protected就是訪問者必須在相同程序集中（internal），同時還必須是被訪問類型的子類（protected），能夠用下圖表示：

所以，private protected表示internal而且protected。

private protected什麼時候使用

理論上講，private protected完善了C#語言的封裝性，提供了另外一層級別的成員訪問保護，聽起來感受讓人費解又沒什麼用。那麼，何時使用這個訪問修飾符呢？現假設你正在設計一個框架，其中有個類，它提供對象存儲功能，它的職責是保存給定的對象，而它的每一種實現都須要依賴於一個對象的序列化機制，好比：

public sealed class SerializationHelper
{
    public string Serialze(object s)
    {
        using (var memoryStream = new MemoryStream())
        {
            var serializer = new XmlSerializer(s.GetType());
            serializer.Serialize(memoryStream, s);
            return Encoding.UTF8.GetString(memoryStream.ToArray());
        }
    }
}

public abstract class DataStorage
{
    private readonly SerializationHelper serializer = new SerializationHelper();
    protected SerializationHelper Serializer => serializer;
    protected abstract void SaveObject(object obj);
}

public sealed class InMemoryDataStorage : DataStorage
{
    private readonly List<string> serializedData = new List<string>();
    protected override void SaveObject(object obj) 
        => serializedData.Add(Serializer.Serialze(obj));
}

上面的代碼中，SerializationHelper提供了一種將對象序列化成XML字符串的機制；DataStorage是全部對象數據存儲的基類，它固然也爲其子類提供了一個訪問對象序列化器的方式。因爲這個對象序列化器是提供給其子類調用的，所以，DataStorage中的Serializer屬性是protected的。最後，InMemoryDataStorage繼承了DataStorage，經過調用由基類提供的Serializer屬性，實現了SaveObject方法。

整個實現固然沒有問題。但是，經過審覈全部類型的可見性，咱們發現，咱們不打算將SerializationHelper這個類暴露給外界，也就是不但願其它的程序集可以直接訪問SerializationHelper類，因而，咱們將它設置成internal的。也就是：

internal sealed class SerializationHelper
{
    public string Serialze(object s)
    {
        using (var memoryStream = new MemoryStream())
        {
            var serializer = new XmlSerializer(s.GetType());
            serializer.Serialize(memoryStream, s);
            return Encoding.UTF8.GetString(memoryStream.ToArray());
        }
    }
}

好了，問題來了，編譯器開始抱怨了，說SerializationHelper類的訪問級別比DataStorage.Serializer屬性的訪問級別要低：

道理顯而易見：DataStorage.Serializer屬性在DataStorage的子類中便可訪問，這個子類能夠是在DataStorage所在的程序集中，也能夠是在另外一個程序集中。然而，這個屬性的依賴類型：SerializationHelper類，卻只能在DataStorage所在的程序集中才能被訪問。

因而，能量巨大的private protected閃亮登場。將DataStorage.Serializer屬性的訪問修飾符從protected改成private protected，問題就解決了：

internal sealed class SerializationHelper
{
    public string Serialze(object s)
    {
        using (var memoryStream = new MemoryStream())
        {
            var serializer = new XmlSerializer(s.GetType());
            serializer.Serialize(memoryStream, s);
            return Encoding.UTF8.GetString(memoryStream.ToArray());
        }
    }
}

public abstract class DataStorage
{
    private readonly SerializationHelper serializer = new SerializationHelper();
    private protected SerializationHelper Serializer => serializer;
    protected abstract void SaveObject(object obj);
}

public sealed class InMemoryDataStorage : DataStorage
{
    private readonly List<string> serializedData = new List<string>();
    protected override void SaveObject(object obj) 
        => serializedData.Add(Serializer.Serialze(obj));
}

不過，一旦使用了private protected訪問修飾符，DataStorage.Serializer屬性就只能在DataStorage所在的程序集的子類中訪問了。

private protected如何使用

private protected訪問修飾符是C# 7.2的新特性。自從使用Roslyn編譯器服務的C# 6.0開始，C#編譯器的版本更新就能夠與.NET Framework和Visual Studio的發佈分離開來了。這一點在C# 7.x（包括7.1和7.2）的發佈中逐步顯現出來。在Visual Studio 2017的編譯高級選項中，開發人員能夠很方便地選擇所需的C#版本：

如上圖所述，在C#項目上點右鍵，在項目屬性的Build標籤頁中，點擊Advanced按鈕，在Advanced Build Settings對話框中，經過Language version下拉框來選擇所需的C#語言版本。其中：

• C# latest major version (default)：C#最新的主版本，也就是與Visual Studio一塊兒發佈的主要版本，在VS2017上對應C# 7.0
• C# latest minor version (latest）：C#的最新版，一般經過VS2017的升級包得到

要使用private protected訪問修飾符，則須要在此選擇C# latest minor version (latest)，或者C# 7.2.

總結

本文對C# 7.2的新特性：private protected訪問修飾符進行了解析，並經過案例來講明它的應用場景以及Visual Studio 2017對於C#新特性的支持。