اندازه‌ی قلم متن
تخمین مدت زمان مطالعه‌ی مطلب:
چهار دقیقه
فیلدهای استاتیکی که در سطح یک کلاس تعریف می‌شوند، برای نگهداری داده‌هایی به کار می‌روند که بین همه‌ی اشیاء ساخته شده‌ی از آن کلاس مشترک هستند. لذا برای دستیابی به آنها، نیاز به ساختن شیءای از آن کلاس نبوده و از طریق خود کلاس در دسترس خواهند بود. اما نکته‌ای در مورد فیلدهای استاتیک وجود دارد و آن هم ترتیب مقدار دهی به آنها است که در این مجال قصد دارم به آن بپردازم.
در یک کلاس همانطور که می‌توانیم متد استاتیک و یا پراپرتی استاتیک داشته باشیم، قادر هستیم فیلدهایی را نیز به صورت استاتیک تعریف نماییم. با نوشتن کلمه‌ی کلیدی Static قبل از فیلد یک کلاس، آن فیلد تبدیل به فیلدی استاتیک شده و از این پس این فیلد، متعلق به اشیاء ساخته شده‌ی از کلاس نیست و تنها از طریق خود کلاس می‌توان به آن دست یافت. اگر فیلد استاتیک به صورت خصوصی (private) تعریف شود، تنها اعضای داخلی آن کلاس می‌توانند به آن دسترسی داشته باشند و آن را تغییر دهند؛ ولی اگر به صورت عمومی‌تری تعریف شود، هر نوعی که بتواند به آن دسترسی داشته باشد، می‌تواند مقدار آن را ببیند و تغییر دهد.
زمانیکه شما یک کلاس با فیلد استاتیک را تعریف می‌کنید باید مراقب ترتیب مقدار دهی آنها نیز باشید. به عنوان مثال کلاس زیر را در نظر بگیرید:
در نگاه اول شاید کد بالا بدون مشکل به نظر برسد؛ یعنی اگر بخواهیم از مقادیر این فیلدهای استاتیک استفاده کنیم، انتظار داریم فیلد MaxAttempts به مقدار 5، فیلد WarningAttempts به مقدار 2 و فیلد Threshold به تفاضل آنها یعنی 3 مقداردهی شده باشند. ولی اگر کد زیر را اجرا کنید خروجی متفاوتی را مشاهده خواهید کرد:
همانطور که در این خروجی مشاهده می‌کنید، مقدار فیلد Threshold به صفر مقداردهی شده است؛ در حالیکه ما انتظار عدد 2 را داشتیم.
دلیل این مقدار غیر منتظره را باید در سند مشخصات زبان سی شارپ ( C# Language Specification ) یافت. در سند مشخصات زبان سی شارپ، نحوه‌ی استفاده‌ی از این زبان و دستورات نحوی ( Syntax ) آن به صورت شفافی توضیح داده شده‌اند. این سند بیان می‌کند هیچ فیلد استاتیکی هرگز نباید بدون مقدار باشد؛ یعنی اگر قبل از مقدار دهی یک فیلد استاتیک بخواهیم به مقدار آن دسترسی داشته باشیم، به مقدار اولیه‌ی نوع آن فیلد، مقدار دهی خواهد شد. پس در مثال بالا چون فیلدهای MaxAttempts و WarningAttempts از نوع Integer هستند، مقدار پیش‌فرض صفر را خواهند گرفت. همچنین این سند بیان می‌کند که اگر در کلاسی چندین فیلد استاتیک تعریف شوند و آنها در چند سطر جداگانه مقداردهی شوند (همانند کاری که ما در مثال بالا انجام دادیم) بر طبق ترتیبی که عملیات مقداردهی به آنها انجام میگیرد، مقدار خواهند گرفت. یعنی وقتی که فیلد استاتیک Threshold مقدار دهی می‌شود، چون فیلدهای استاتیک MaxAttempts و WarningAttempts هنوز مقداردهی نشده‌اند، مقدار صفر می‌گیرند. پس در نتیجه‌ی فیلد Threshold هم مقدار صفر را میگیرد و چون ترتیب مقدار دهی نیز مهم است، مقدار آن با تغییر مقدار فیلدهای MaxAttempts و WarningAttempts تغیر نکرده و کماکان صفر باقی خواهد ماند و پس از آن در خط‌های بعدی، فیلدهای MaxAttempts و WarningAttempts مقدار می‌گیرند.
پس برای رفع این مشکل باید ترتیب مقداردهی فیلدها را به گونه‌ای تغییر داد که قبل از استفاده‌ی از آنها، مقدارشان معلوم باشد.
اینبار خروجی زیر حاصل می‌شود:
مشکلی که این راه حل دارد این است که کد خوانایی نیست و قابلیت نگهداری خوبی هم ندارد. از آنجایی ما توسعه دهندگان عادت به تغییر کد‌های دیگران را داریم، قابل پیش بینی‌است که یک توسعه دهنده‌ی دیگر، ترتیب نوشتن فیلدهای استاتیک را مثلا به قصد اینکه بخواهد آنها را به ترتیب حروف الفبا مرتب کند، تغییر دهد که اینکار منجر به یک باگ خواهد شد. یک راه حل بهتر این است که مقداردهی آنها را از تعریف‌اشان جدا کرده و عملیات مقداردهی به آنها را در یک سازنده‌ی استاتیک قرار دهیم که در این صورت هم خروجی بالا را خواهیم داشت:
در یک کلاس همانطور که می‌توانیم متد استاتیک و یا پراپرتی استاتیک داشته باشیم، قادر هستیم فیلدهایی را نیز به صورت استاتیک تعریف نماییم. با نوشتن کلمه‌ی کلیدی Static قبل از فیلد یک کلاس، آن فیلد تبدیل به فیلدی استاتیک شده و از این پس این فیلد، متعلق به اشیاء ساخته شده‌ی از کلاس نیست و تنها از طریق خود کلاس می‌توان به آن دست یافت. اگر فیلد استاتیک به صورت خصوصی (private) تعریف شود، تنها اعضای داخلی آن کلاس می‌توانند به آن دسترسی داشته باشند و آن را تغییر دهند؛ ولی اگر به صورت عمومی‌تری تعریف شود، هر نوعی که بتواند به آن دسترسی داشته باشد، می‌تواند مقدار آن را ببیند و تغییر دهد.
زمانیکه شما یک کلاس با فیلد استاتیک را تعریف می‌کنید باید مراقب ترتیب مقدار دهی آنها نیز باشید. به عنوان مثال کلاس زیر را در نظر بگیرید:
class AttemptController
{
internal static int Threshold = MaxAttempts - WarningAttempts;
internal static int MaxAttempts = 5;
internal static int WarningAttempts = 2;
} Console.WriteLine("Maximum: {0}", AttemptController.MaxAttempts);
Console.WriteLine("Warning: {0}", AttemptController.WarningAttempts);
Console.WriteLine("Threshold: {0}", AttemptController.Threshold);
/* OUTPUT
Maximum: 5
Warning: 2
Threshold: 0
*/ دلیل این مقدار غیر منتظره را باید در سند مشخصات زبان سی شارپ ( C# Language Specification ) یافت. در سند مشخصات زبان سی شارپ، نحوه‌ی استفاده‌ی از این زبان و دستورات نحوی ( Syntax ) آن به صورت شفافی توضیح داده شده‌اند. این سند بیان می‌کند هیچ فیلد استاتیکی هرگز نباید بدون مقدار باشد؛ یعنی اگر قبل از مقدار دهی یک فیلد استاتیک بخواهیم به مقدار آن دسترسی داشته باشیم، به مقدار اولیه‌ی نوع آن فیلد، مقدار دهی خواهد شد. پس در مثال بالا چون فیلدهای MaxAttempts و WarningAttempts از نوع Integer هستند، مقدار پیش‌فرض صفر را خواهند گرفت. همچنین این سند بیان می‌کند که اگر در کلاسی چندین فیلد استاتیک تعریف شوند و آنها در چند سطر جداگانه مقداردهی شوند (همانند کاری که ما در مثال بالا انجام دادیم) بر طبق ترتیبی که عملیات مقداردهی به آنها انجام میگیرد، مقدار خواهند گرفت. یعنی وقتی که فیلد استاتیک Threshold مقدار دهی می‌شود، چون فیلدهای استاتیک MaxAttempts و WarningAttempts هنوز مقداردهی نشده‌اند، مقدار صفر می‌گیرند. پس در نتیجه‌ی فیلد Threshold هم مقدار صفر را میگیرد و چون ترتیب مقدار دهی نیز مهم است، مقدار آن با تغییر مقدار فیلدهای MaxAttempts و WarningAttempts تغیر نکرده و کماکان صفر باقی خواهد ماند و پس از آن در خط‌های بعدی، فیلدهای MaxAttempts و WarningAttempts مقدار می‌گیرند.
پس برای رفع این مشکل باید ترتیب مقداردهی فیلدها را به گونه‌ای تغییر داد که قبل از استفاده‌ی از آنها، مقدارشان معلوم باشد.
class AttemptController
{
internal static int MaxAttempts = 5;
internal static int WarningAttempts = 2;
internal static int Threshold = MaxAttempts - WarningAttempts;
} Maximum: 5 Warning: 2 Threshold: 3
مشکلی که این راه حل دارد این است که کد خوانایی نیست و قابلیت نگهداری خوبی هم ندارد. از آنجایی ما توسعه دهندگان عادت به تغییر کد‌های دیگران را داریم، قابل پیش بینی‌است که یک توسعه دهنده‌ی دیگر، ترتیب نوشتن فیلدهای استاتیک را مثلا به قصد اینکه بخواهد آنها را به ترتیب حروف الفبا مرتب کند، تغییر دهد که اینکار منجر به یک باگ خواهد شد. یک راه حل بهتر این است که مقداردهی آنها را از تعریف‌اشان جدا کرده و عملیات مقداردهی به آنها را در یک سازنده‌ی استاتیک قرار دهیم که در این صورت هم خروجی بالا را خواهیم داشت:
class AttemptController
{
internal static int MaxAttempts;
internal static int WarningAttempts;
internal static int Threshold;
static AttemptController()
{
MaxAttempts = 5;
WarningAttempts = 2;
Threshold = MaxAttempts - WarningAttempts;
}
}
