Java基础语法之封装

code2cat2024-08-08 17:34

在上一篇文章中，我们介绍了Java基础语法之构造方法和this关键字（Java基础语法之构造方法和this关键字），封装（Encapsulation）是面向对象编程的核心概念之一，它通过将对象的属性私有化，并提供公共方法（如Getter和Setter方法）来访问和修改这些属性，从而提高代码的安全性和可维护性。本文将详细介绍封装的相关概念，包括访问修饰符、Getter和Setter方法以及封装的意义。

文章目录

        • [1. 访问修饰符](#1. 访问修饰符)
        • [2. Getter和Setter方法](#2. Getter和Setter方法)
        • [3. 封装的意义](#3. 封装的意义)
        • [4. 知识结构图解](#4. 知识结构图解)
        • [5. 示例代码整合](#5. 示例代码整合)
        • 注意事项总结
        • 结语
1. 访问修饰符

访问修饰符（Access Modifiers）用于控制类、属性和方法的访问权限。Java中有四种主要的访问修饰符：

  • private：私有访问，仅在类内部可见。

  • public：公共访问，在任何地方都可见。

  • protected：受保护访问，在同一包内以及通过继承在子类中可见。

  • 默认（包访问权限）：无修饰符，仅在同一包内可见。

  • 访问修饰符示例

    java 复制代码 
    public class AccessModifiersExample {
    private String privateField = "private";
    public String publicField = "public";
    protected String protectedField = "protected";
    String defaultField = "default"; // 默认访问修饰符

    private void privateMethod() {
        System.out.println("This is a private method.");
    }

    public void publicMethod() {
        System.out.println("This is a public method.");
    }

    protected void protectedMethod() {
        System.out.println("This is a protected method.");
    }

    void defaultMethod() {
        System.out.println("This is a default method.");
    }
}

  • 在同一类中访问

    java 复制代码 
    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AccessModifiersExample example = new AccessModifiersExample();
        // 访问属性
        // System.out.println(example.privateField); // 错误：私有属性不可访问
        System.out.println(example.publicField);
        System.out.println(example.protectedField);
        System.out.println(example.defaultField);

        // 调用方法
        // example.privateMethod(); // 错误：私有方法不可访问
        example.publicMethod();
        example.protectedMethod();
        example.defaultMethod();
    }
}

  • 在子类中访问

    java 复制代码 
    public class Subclass extends AccessModifiersExample {
    public void testAccess() {
        // 访问属性
        // System.out.println(privateField); // 错误：私有属性不可访问
        System.out.println(publicField);
        System.out.println(protectedField);
        // System.out.println(defaultField); // 错误：默认属性在不同包中不可访问

        // 调用方法
        // privateMethod(); // 错误：私有方法不可访问
        publicMethod();
        protectedMethod();
        // defaultMethod(); // 错误：默认方法在不同包中不可访问
    }
}
2. Getter和Setter方法

Getter和Setter方法用于访问和修改私有属性。通过这些方法，可以在设置属性值时进行验证或其他处理，从而提高代码的安全性。

  • Getter和Setter方法示例

    java 复制代码 
    public class Person {
    private String name;
    private int age;

    // Getter方法
    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    // Setter方法
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setAge(int age) {
        if (age > 0) {
            this.age = age;
        } else {
            System.out.println("Age must be positive.");
        }
    }

    public void speak() {
        System.out.println("Hello, my name is " + name + " and I am " + age + " years old.");
    }
}

  • 使用Getter和Setter方法

    java 复制代码 
    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        // 使用Setter方法设置属性
        person.setName("Alice");
        person.setAge(30);
        person.speak();

        // 使用Getter方法获取属性
        System.out.println("Name: " + person.getName());
        System.out.println("Age: " + person.getAge());

        // 设置无效的年龄
        person.setAge(-5); // 输出 "Age must be positive."
    }
}

  • 注意事项：

    • 使用Setter方法可以增加对属性值的验证。
    • Getter和Setter方法提供了访问和修改私有属性的标准方式。
3. 封装的意义

封装有以下几个重要意义：

  • 提高代码的安全性：通过将属性私有化，可以防止外部直接访问和修改属性，从而保护对象的内部状态。
  • 提高代码的可维护性：通过公共方法访问和修改属性，可以在不影响外部代码的情况下，修改对象的内部实现。
  • 隐藏实现细节：通过封装，可以隐藏对象的实现细节，只暴露必要的接口，从而减少耦合，增强模块化。
4. 知识结构图解

Java基础语法之封装 访问修饰符 private public protected 默认 Getter和Setter方法 封装的意义 提高代码的安全性 提高代码的可维护性 隐藏实现细节

5. 示例代码整合

以下示例代码展示了封装的相关概念，包括访问修饰符、Getter和Setter方法的使用：

java 复制代码 
public class EncapsulationExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 访问修饰符示例
        AccessModifiersExample example = new AccessModifiersExample();
        // System.out.println(example.privateField); // 错误：私有属性不可访问
        System.out.println(example.publicField);
        System.out.println(example.protectedField);
        System.out.println(example.defaultField);

        // example.privateMethod(); // 错误：私有方法不可访问
        example.publicMethod();
        example.protectedMethod();
        example.defaultMethod();

        // Getter和Setter方法示例
        Person person = new Person();
        person.setName("Alice");
        person.setAge(30);
        person.speak();
        System.out.println("Name: " + person.getName());
        System.out.println("Age: " + person.getAge());
        person.setAge(-5); // 输出 "Age must be positive."
    }
}

class AccessModifiersExample {
    private String privateField = "private";
    public String publicField = "public";
    protected String protectedField = "protected";
    String defaultField = "default"; // 默认访问修饰符

    private void privateMethod() {
        System.out.println("This is a private method.");
    }

    public void publicMethod() {
        System.out.println("This is a public method.");
    }

    protected void protectedMethod() {
        System.out.println("This is a protected method.");
    }

    void defaultMethod() {
        System.out.println("This is a default method.");
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setAge(int age) {
        if (age > 0) {
            this.age = age;
        } else {
            System.out.println("Age must be positive.");
        }
    }

    public void speak() {
        System.out.println("Hello, my name is " + name + " and I am " + age + " years old.");
    }
}
注意事项总结
  • 使用访问修饰符控制属性和方法的访问权限，保护对象的内部状态。
  • 通过Getter和Setter方法访问和修改私有属性，可以增加对属性值的验证，提高代码的安全性。
  • 封装可以隐藏实现细节，提高代码的可维护性和模块化。
结语

封装是Java面向对象编程中重要的基础概念。通过掌握访问修饰符、Getter和Setter方法以及封装的意义，可以编写出更加安全、可维护和模块化的代码。在接下来的文章中，我们将进入下一个阶段，更加深入的理解Java这门神奇的语言，敬请期待！

相关推荐
Java技术小馆几秒前
SpringBoot中暗藏的设计模式
java·面试·架构
xiguolangzi1 分钟前
《springBoot3 中使用redis》
java
꧁坚持很酷꧂4 分钟前
配置Ubuntu18.04中的Qt Creator为中文（图文详解）
开发语言·qt·ubuntu
李菠菜8 分钟前
非SpringBoot环境下Jedis集群操作Redis实战指南
java·redis
不当菜虚困21 分钟前
JAVA设计模式——（四）门面模式
java·开发语言·设计模式
ruyingcai66666621 分钟前
用python进行OCR识别
开发语言·python·ocr
m0Java门徒29 分钟前
面向对象编程核心：封装、继承、多态与 static 关键字深度解析
java·运维·开发语言·intellij-idea·idea
liuweidong080231 分钟前
【Pandas】pandas DataFrame radd
开发语言·python·pandas
无心水1 小时前
【Java面试笔记：基础】8.对比Vector、ArrayList、LinkedList有何区别？
java·笔记·面试·vector·arraylist·linkedlist
xx155802862xx1 小时前
vscode 打开csv乱码
ide·vscode·编辑器
热门推荐
01KGG转MP3工具|非KGM文件|解密音频02从零安装 LLaMA-Factory 微调 Qwen 大模型成功及所有的坑03我决定放弃搞 Java 了04Coze扣子平台完整体验和实践（附国内和国际版对比）05YOLOv8入门 | 重要性能衡量指标、训练结果评价及分析及影响mAP的因素【发论文关注的指标】06DeepSeek各版本说明与优缺点分析07yolov8，yolo11，yolo12 服务器训练到部署全流程 笔记08苍穹外卖面试总结09如何在WPS和Word/Excel中直接使用DeepSeek功能10【2025年最新】OpenWrt 更换国内源的指南（图形界面版)