TypeScriptでプロパティを隠蔽する3つの方法：プライベートセッター、readonly、デコレータ

TypeScriptにおけるプライベートセッター、ゲッター、アクセサの解説

TypeScriptでは、クラスのプロパティのアクセス制御を強化するために、アクセサと呼ばれる機能を提供しています。アクセサは、プロパティのゲッターとセッターを定義することで、プロパティの読み書き方法を制御できます。

ゲッターは、プロパティの値を取得するために使用されます。一方、セッターは、プロパティの値を設定するために使用されます。アクセサは、プロパティ名の前にgetまたはsetキーワードを付けて定義します。

プライベートセッターは、セッターをprivateキーワードで修飾することで実現できます。これにより、セッターはクラス内からのみ呼び出すことができ、外部からのプロパティ値の直接変更を防止できます。

例

class Person {
  private _name: string;

  public get name(): string {
    return this._name;
  }

  public set name(newName: string) {
    // 新しい名前を検証するロジック
    if (!newName.trim()) {
      throw new Error("名前は空文字にしてはいけません。");
    }

    this._name = newName;
  }
}

この例では、Personクラスは_nameというプライベートプロパティを持ちます。このプロパティは、nameというゲッターとセッターを通してのみアクセスできます。セッターはプライベートなので、Personクラスの外からは呼び出すことができません。

アクセサの利点

• ロジックの追加: プロパティの読み書き処理にロジックを追加できます。
• 検証: プロパティに設定される値を検証し、不正な値を排除できます。
• カプセル化: プロパティの内部実装を隠蔽し、データの整合性を保ちます。

• プライベートセッターを使用すると、デバッグが難しくなる場合があります。
• アクセサを使用すると、コードが冗長になる場合があります。

プライベートセッターは、TypeScriptにおける強力な機能ですが、使いどころを誤るとコードが複雑になる可能性があります。アクセサを使用する前に、そのメリットとデメリットを慎重に検討することが重要です。

• アクセサは、デコレータを使用してさらに拡張できます。
• TypeScriptには、readonlyキーワードを使用してプロパティを書き込み不可にする機能もあります。

class Employee {
  private _id: number;
  private _name: string;
  private _department: string;
  private _salary: number;

  constructor(id: number, name: string, department: string, salary: number) {
    this._id = id;
    this._name = name;
    this._department = department;
    this._salary = salary;
  }

  public get id(): number {
    return this._id;
  }

  public get name(): string {
    return this._name;
  }

  public set name(newName: string) {
    if (!newName.trim()) {
      throw new Error("名前は空文字にしてはいけません。");
    }

    this._name = newName;
  }

  public get department(): string {
    return this._department;
  }

  public set department(newDepartment: string) {
    if (!newDepartment.trim()) {
      throw new Error("部署は空文字にしてはいけません。");
    }

    this._department = newDepartment;
  }

  public get salary(): number {
    return this._salary;
  }

  private set salary(newSalary: number) {
    if (newSalary < 0) {
      throw new Error("給与は負の値にはできません。");
    }

    this._salary = newSalary;
  }

  public raiseSalary(rate: number): void {
    this.salary = this.salary * (1 + rate);
  }
}

説明

このコードは、以下の機能を持つEmployeeクラスを実装しています。

• raiseSalaryメソッドを使用して、給与を昇給させる
• 給与のプロパティにプライベートセッターを設定し、負の値を設定できないようにする
• 名前と部署のプロパティにプライベートセッターを設定し、値の検証を行う
• 社員ID、名前、部署、給与を管理するプロパティを持つ

使い方

const employee = new Employee(1, "山田太郎", "営業部", 300000);

console.log(`社員ID: ${employee.id}`); // 社員ID: 1
console.log(`名前: ${employee.name}`); // 名前: 山田太郎
console.log(`部署: ${employee.department}`); // 部署: 営業部
console.log(`給与: ${employee.salary}`); // 給与: 300000

employee.name = "佐藤次郎"; // 名前を変更
console.log(`名前: ${employee.name}`); // 名前: 佐藤次郎

employee.department = ""; // 部署を空文字に設定しようとするとエラー
// Error: 部署は空文字にしてはいけません。

employee.salary = -10000; // 給与を負の値に設定しようとするとエラー
// Error: 給与は負の値にはできません。

employee.raiseSalary(0.1); // 給与を10%昇給
console.log(`給与: ${employee.salary}`); // 給与: 330000

ポイント

• raiseSalaryメソッドを使用して、給与を昇給するロジックを追加しています。
• アクセサを使用して、プロパティの読み書きをカプセル化しています。
• プライベートセッターを使用して、プロパティ値の検証と制御を行っています。

プライベートセッター以外の方法

readonlyキーワード

readonlyキーワードを使用して、プロパティを書き込み不可にすることができます。これにより、プロパティの値は一度設定されると変更できなくなります。

class Employee {
  private _id: number;
  private readonly _name: string;
  private readonly _department: string;
  private _salary: number;

  constructor(id: number, name: string, department: string, salary: number) {
    this._id = id;
    this._name = name;
    this._department = department;
    this._salary = salary;
  }

  public get id(): number {
    return this._id;
  }

  public get name(): string {
    return this._name;
  }

  public get department(): string {
    return this._department;
  }

  public get salary(): number {
    return this._salary;
  }
}

アクセサなしのプロパティ

アクセサを使用せずに、プロパティをプライベートにすることもできます。ただし、この方法ではプロパティの読み書きを制御することはできません。

class Employee {
  private _id: number;
  private _name: string;
  private _department: string;
  private _salary: number;

  constructor(id: number, name: string, department: string, salary: number) {
    this._id = id;
    this._name = name;
    this._department = department;
    this._salary = salary;
  }
}

デコレータ

デコレータを使用して、プロパティのアクセス制御を拡張することもできます。デコレータは、クラスやプロパティに装飾を追加するための機能です。

class Employee {
  private _id: number;
  private _name: string;
  private _department: string;
  private _salary: number;

  constructor(id: number, name: string, department: string, salary: number) {
    this._id = id;
    this._name = name;
    this._department = department;
    this._salary = salary;
  }

  @validateName
  public get name(): string {
    return this._name;
  }

  @validateDepartment
  public get department(): string {
    return this._department;
  }

  @validateSalary
  public get salary(): number {
    return this._salary;
  }
}

function validateName(target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
  const originalGetter = descriptor.get;
  descriptor.get = function(): string {
    const value = originalGetter.apply(this);
    if (!value.trim()) {
      throw new Error("名前は空文字にしてはいけません。");
    }

    return value;
  };
}

function validateDepartment(target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
  const originalGetter = descriptor.get;
  descriptor.get = function(): string {
    const value = originalGetter.apply(this);
    if (!value.trim()) {
      throw new Error("部署は空文字にしてはいけません。");
    }

    return value;
  };
}

function validateSalary(target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
  const originalGetter = descriptor.get;
  descriptor.get = function(): number {
    const value = originalGetter.apply(this);
    if (value < 0) {
      throw new Error("給与は負の値にはできません。");
    }

    return value;
  };
}

それぞれの方法の利点と欠点