对象只公开了用户与之交互所需的接口,而与对象使用无关的细节能对其他对象隐藏。
封装(Encapsulation)是面向对象的三大特征之一(还有继承和多态),它指的是将对象的状态信息隐藏在对象内部,不允许外部程序直接访问对象内部信息,而是通过该类所提供的方法来实现对内部信息的操作和访问。封装是面向对象编程语言对客观世界的模拟。
对一个类或对象实现良好的封装,可以实现以下目的:
隐藏类的细节。
让使用者只能通过事先预定的方法来访问数据,从而可以在该方法里加入控制逻辑。
可进行数据检查,从而有利于保证对象信息的完整性。
便于修改,提高代码的可维护性。
封装实际上有两个方面的含义:把该隐藏的隐藏起来,把该暴露的暴露出来。这两个方面需要通过使用Java提供的访问控制符来实现。
Java提供了三个访问修饰符:private、protected和public。分别代表了三个访问控制级别,另外还有一个不加任何访问控制符的访问控制级别,提供了四个访问控制级别。
由小到大是:
private–>default–>protected–>public
private(当前类访问权限):如果一个类里的一个成员(包括Field、方法、构造器等)使用private来修饰,则这个成员只能在当前类的内部被访问。很显然,这个访问修饰符用于修饰Field最合适,使用它来修饰Field就可以把Field隐藏在该类的内部。
default(包访问权限):如果类里的一个成员(包括Field、方法、构造器等)或者一个外部类不使用任何访问控制符修饰,我们就称它为包访问权限。default访问控制的成员或外部类可以被相同包下的其他类访问。
protected(子类访问权限):如果一个成员(包括Field、方法、构造器等)使用protected控制符修饰,那么这个成员既可以被同一个包中的其他类访问,也可以被不同包中的子类访问。在通常情况下,如果使用protected来修饰一个方法,通常是希望其子类来重写这个方法。
public(公共访问权限):这是一个最宽松的访问控制级别,如果一个成员(包括Field、方法、构造器等)或者一个外部类用public访问控制符修饰,那么这个成员或外部类就可以被所有类访问,不管访问类和被访问类是否处于同一个包中,是否具有父子继承关系。
private | default | protected | public | |
同一个类中 | √ | √ | √ | √ |
同一个包中 | √ | √ | √ | |
子类中 | √ | √ | ||
全局范围内 | √ |
访问控制符用于控制一个类的成员是否可以被其他类访问,对于局部变量而言,其作用域就是它所在的方法,不可能被其他类访问,因此不能使用访问控制符来修饰。
对于外部类而言,它也可以使用访问控制符修饰,但外部类只能有两种访问控制级别:public和默认,外部类不能使用private和protected修饰,因为外部类没有处于任何类的内部,也就没有其所在类的内部、所在类的子类两个范围,因此private和protected访问控制修饰符对外部类没有意义。
如果一个Java源文件里定义的所有类都没有使用public修饰,则这个Java源文件的文件名可以是一切合法的文件名;但如果一个Java源文件里定义了一个public修饰的类,则这个源文件的文件名必须与public修饰的类的类名相同。
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定义了上面的person类之后,该类的name和age两个Field只有在Person类内才可以操作和访问,在Person类之外只能通过各自对应的setter和getter方法来操作和访问它们。
关于访问控制符的使用,存在如下几条基本原则:
类的绝大部分Field都应该使用private修饰,只有一些static修饰的、类似全局变量的Field才可能考虑使用public修饰。除此之外,有些方法只是用于辅助实现该类的其他方法,这些方法被称为工具方法,工具方法也应该使用private修饰。
如果某个类主要做其他类的父类,该类里包含的大部分方法可能仅希望被其子类重写,而不想被外界直接调用,则应该使用protected修饰这些方法。
希望暴露出来给其他类自由调用的方法应该使用public修饰。因此,类的构造器通过使用public修饰,从而允许在其他地方创建类的实例。因为外部类通常希望被其他类自由使用,所以大部分外部类都使用public修饰。