C# 類別屬性深度解析：存取子、唯讀、寫入與完整範例

前言

在 C# 中，屬性 是封裝類別內部資料的核心機制。相較於直接公開欄位，屬性透過 get（讀取）與 set（寫入）存取子，提供資料驗證、延遲計算、事件通知等彈性。本文詳細說明三種屬性模式（唯讀、唯寫、讀寫）的語法與實務應用，並附上完整可執行範例。

屬性的三種存取模式

完整程式碼範例

using System;

public class DemoClass
{
    // 私有備份欄位
    private int _writeOnlyField;
    private readonly int _readOnlyField = 100;
    private int _readWriteField;

    // 唯寫屬性：僅提供 set 存取子
    public int WriteOnlyProperty
    {
        set { _writeOnlyField = value; }
    }

    // 唯讀屬性：僅提供 get 存取子
    public int ReadOnlyProperty
    {
        get { return _readOnlyField; }
    }

    // 讀寫屬性：同時提供 get 與 set
    public int ReadWriteProperty
    {
        get { return _readWriteField; }
        set { _readWriteField = value; }
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        DemoClass obj = new DemoClass();

        // 唯讀：只能取值
        int val = obj.ReadOnlyProperty;   // 100
        Console.WriteLine($"ReadOnly: {val}");

        // 唯寫：只能指派
        obj.WriteOnlyProperty = 250;
        // 無法讀取 obj.WriteOnlyProperty → 編譯錯誤

        // 讀寫：可讀可寫
        obj.ReadWriteProperty += 10_000_000;
        Console.WriteLine($"ReadWrite: {obj.ReadWriteProperty}"); // 10000000
    }
}

關鍵觀念解析

1. value 關鍵字

在 set 區塊中，value 代表呼叫端指派的值，型別與屬性宣告一致。可在其中加入驗證邏輯：

public int Age
{
    set
    {
        if (value < 0 || value > 150)
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(value), "年齡需在 0~150 之間");
        _age = value;
    }
}

2. 唯讀屬性的兩種寫法

// 傳統寫法：唯讀欄位 + get 存取子
private readonly int _id = 42;
public int Id { get { return _id; } }

// C# 6+ 唯讀自動實作屬性（編譯器自動產生 readonly backing field）
public int Id { get; } = 42;

// 建構子指派（C# 6+）
public int Id { get; }
public DemoClass(int id) => Id = id;

3. 唯寫屬性實務用途

• 密碼/金鑰設定：public string Password { set => _hashed = Hash(value); }
• 相依性注入：public ILogger Logger { set => _logger = value; }
• 事件訂閱代理：public Action OnSave { set => _saveHandler += value; }

4. 表達式主體簡寫

// C# 6+ 簡潔語法
public int ReadOnly => _readOnlyField;
public int ReadWrite { get => _field; set => _field = value; }

進階：屬性存取權限非對稱

C# 允許 get 與 set 設定不同存取層級：

public int InternalId { get; private set; }   // 外部可讀，內部可寫
public int ProtectedData { get; protected set; } // 衍生類別可寫

最佳實務建議

• 優先使用自動實作屬性（public int Prop { get; set; }），需要邏輯時再展開完整寫法。
• 資料驗證放在 set 中，拋出具體例外而非靜默忽略。
• 避免在 get 中執行耗時運算（如資料庫查詢、檔案 I/O），改用方法命名（GetData()）表達語意。
• 不可變型別：所有屬性皆為 get only，透過建構子初始化，利於執行緒安全。