2.4 保护实现
C++面向对象高效编程（第2版）
传统的面向过程编程，缺乏对实现者的保护。如果实现在生存期内无法保证自身的完整性，这样的实现则毫无用处。假如有人篡改了汽车速度表的传感装置会怎样？速度表将无法正确显示汽车的速度。假如自动柜员机（ATM）允许客户可以直接操作他人的账户会怎样？假如允许消费者不通过电源插座，直接使用电力电缆会怎样？
以上这些情况都有一个共同点，即它们只可通过特定的方式（接口）使用，没有其他方法（电脑黑客除外！）可绕过接口直接通向实现。驾驶员不能篡改速度表，至少是很难1。ATM允许个人对自己的账户执行某些受限操作，但不允许客户接触他人的账户。同样，直接从家门前的电线杆上（或配电箱中）接电是非法的。
这些例子中，接口（速度表、ATM、电源插座）都由实现支持，而且该实现由对应的接口来保护（即接口提供一个清晰且定义明确的方法访问实现）。换言之，实现以特定方式工作，并跟踪自身的状态。另外，实现假设它的状态仅能通过接口更改，如果违反此前提条件（即不知何故，实现的状态被直接从外部更改，并未通过提供的接口更改），则无法保证实现进行正确地操作。从接口的角度看，实现应通过公共接口运行（或由公共接口访问），以确保实现的完整性。
回顾一下影碟播放机的例子，当我们按下PLAY时，LD播放机的实现将进行检查，以确保：
（a）已载入碟片；
（b）已关闭碟片托架（或托盘）。
如果满足了以上条件，LD播放机将激活激光束装置和马达驱动器等，并开始读碟。为了检测条件（a）和（b），LD播放机可能使用某些微动开关，而且假设任何人都无法直接操作这些开关，只有实现才能控制微动开关。[ 这与我们常见的洗衣机和烘干机的关门传感器类似。这些电器附带的说明书中会清楚地说明，只有关闭洗衣机的门，洗衣机才可运转。如果仔细查看会发现，在洗衣机门的下面或后面有一个小型传感器。洗衣机门关闭时，开关被压低，说明门已关闭。如果好奇心驱使你按下开关，可以确信洗衣机在门未关闭的情况下，将开始运转！此时你已经绕过洗衣机的接口直接操作，而这样的行为可能导致你受伤或洗衣机受损。] 如果违反了这个假设，将无法保证播放机按指定说明运行。如果我们手动操控这些开关，愚笨的播放机则相信碟片已载入，并且托架已关闭；然后我们按下PLAY按钮，播放机一定会启动激光束装置，这可能会对播放机和用户造成不可挽回的损失（万幸的是，播放机的构造不会让这样的情况发生）。
如果用户按已发布的接口（published interface）操作（即按照说明使用），则不会出现这种情况。
图2-3
数据抽象引出了相关的概念：数据封装（data encapsulation）。只要存在由实现支持的带接口的对象，就一定存在实现隐藏（implementation hiding）（也称为信息隐藏）。有些信息对实现而言相当重要，但是对使用接口的用户而言却毫无价值，这些信息将被隐藏在实现中。实现由接口封装，而且接口是访问该实现的唯一合法途径（见图2-3）。
这就相当于说：通过门是进入房间的唯一的途径。LD播放机把激光束装置、马达和电子元件封装在内。被封装的项很可能是另一个对象（或一组对象），而马达和激光束的确是其他类的对象。注意，被封装的数据对于对象的实现极其重要。进一步而言，实现必须维护被封装信息的完整（或正确的状态）。