PHP 5 可見性修飾符實戰：Public/Protected/Private 保護資料封裝

PHP 5 引入物件導向可見性修飾符，為資料封裝提供語言級保障。合理使用 public、protected、private，能防止外部誤用內部狀態、降低耦合、提升可維護性。本文結合資料庫連線、查詢物件等實戰場景，示範可見性的具體應用模式。

三種可見性對照

實戰場景：資料庫查詢物件封裝

模擬預處理語句與參數綁定，展示如何用可見性保護內部資源：

<?php
interface DatabaseConnection
{
    public function query(string $sql, array $params = []): ResultSet;
    public function prepare(string $sql): PreparedStatement;
}

class MySqlConnection implements DatabaseConnection
{
    // 私有：連線資源，絕不對外暴露
    private $link = null;
    
    // 受保護：配置參數，子類（如主從分離版）可覆寫
    protected $config = [
        'host' => 'localhost',
        'dbname' => 'app',
        'charset' => 'utf8mb4'
    ];

    public function __construct(array $config = [])
    {
        $this->config = array_merge($this->config, $config);
        $this->connect();
    }

    // 私有：建立連線細節，外部不可呼叫
    private function connect(): void
    {
        $dsn = "mysql:host={$this->config['host']};dbname={$this->config['dbname']};charset={$this->config['charset']}";
        $this->link = new PDO($dsn, $this->config['user'], $this->config['pass'], [
            PDO::ATTR_ERRMODE => PDO::ERRMODE_EXCEPTION,
            PDO::ATTR_EMULATE_PREPARES => false,
        ]);
    }

    // 公開：符合介面契約
    public function query(string $sql, array $params = []): ResultSet
    {
        $stmt = $this->link->prepare($sql);
        $stmt->execute($params);
        return new ResultSet($stmt->fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC));
    }

    public function prepare(string $sql): PreparedStatement
    {
        return new PreparedStatement($this->link->prepare($sql));
    }
}

/**
 * 查詢物件：封裝單一 SQL 與參數，支援預處理複用
 */
class PreparedStatement
{
    // 私有：PDOStatement 實例，防止外部任意操作
    private $stmt;
    
    // 私有：已綁定參數快取
    private $boundParams = [];

    public function __construct(PDOStatement $stmt)
    {
        $this->stmt = $stmt;
    }

    // 公開：綁定參數（支援鏈式呼叫）
    public function bind(string $param, $value, int $type = PDO::PARAM_STR): self
    {
        $this->boundParams[$param] = [$value, $type];
        return $this;
    }

    // 公開：執行並回傳結果集
    public function execute(): ResultSet
    {
        foreach ($this->boundParams as $param => [$value, $type]) {
            $this->stmt->bindValue($param, $value, $type);
        }
        $this->stmt->execute();
        return new ResultSet($this->stmt->fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC));
    }

    // 公開：編譯後的 SQL（除錯用，不實際執行）
    public function compile(): string
    {
        $sql = $this->stmt->queryString;
        foreach ($this->boundParams as $param => [$value]) {
            $sql = str_replace($param, is_string($value) ? "'{$value}'" : $value, $sql);
        }
        return $sql;
    }
}

/**
 * 結果集：不可變資料容器
 */
class ResultSet implements IteratorAggregate, Countable
{
    private array $rows;
    private int $position = 0;

    public function __construct(array $rows)
    {
        $this->rows = $rows;
    }

    public function getIterator(): Traversable
    {
        return new ArrayIterator($this->rows);
    }

    public function count(): int
    {
        return count($this->rows);
    }

    // 僅提供讀取介面，禁止修改內部陣列
    public function first(): ?array
    {
        return $this->rows[0] ?? null;
    }

    public function all(): array
    {
        return $this->rows;
    }
}

使用範例

<?php
$db = new MySqlConnection([
    'user' => 'app_user',
    'pass' => 'secret',
]);

// 1. 直接查詢
$users = $db->query('SELECT * FROM users WHERE status = ?', ['active']);
foreach ($users as $user) {
    echo $user['name'] . "\n";
}

// 2. 預處理複用（批次插入）
$insert = $db->prepare('INSERT INTO logs (level, message) VALUES (:level, :msg)');
$insert->bind(':level', 'info')->bind(':msg', 'User login')->execute();
$insert->bind(':level', 'warn')->bind(':msg', 'Slow query')->execute();

// 3. 編譯檢視（除錯）
echo $insert->compile(); // INSERT INTO logs (level, message) VALUES ('warn', 'Slow query')

// 4. 嘗試存取私有屬性 → Fatal Error
// $db->link->exec('DROP TABLE users'); // 錯誤：Cannot access private property

可見性設計原則

1. 預設私有：所有屬性預設 private，僅在確需繼承覆寫時改 protected，對外暴露才用 public。
2. 介面隔離：對外契約用 interface 定義，實現類內部細節全隱藏。
3. 資料不可變：資料容器（如 ResultSet）僅提供讀取方法，內部陣列 private，防止外部竄改。
4. 避免 Getter/Setter 濫用：若屬性需對外存取，優先考慮是否應提供領域行為方法（如 $user->changeEmail($new) 而非 $user->setEmail($new)）。
5. 測試友善：單元測試需存取私有屬性時，使用 ReflectionClass 或將測試類放在同一命名空間（PHP 允許同命名空間存取 private），而非放寬為 protected。

常見錯誤與修正

可見性修飾符不是形式，而是架構意圖的語言表達。嚴守封裝邊界，系統才能在演進中保持穩健。