强哥说Java--Java 封装

简介: 强哥说Java--Java 封装

Java 封装



面向对象的三大特征:封装、继承、多态


思考为什么需要封装,最后我举一个NBA的例子


1. 概念和特点


类的基本作用就是封装代码。封装将类的一些特征和行为隐藏在类内部,不允许类外部直接访问。


封装可以被认为是一个保护屏障,防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。


我们可以通过类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问。隐藏了对象的信息,留出了访问的接口。


类的封装就像我们使用的电脑一样,我们不用关心电脑内部复杂的电路构造,可以通过充电口,按键,耳机等外部接口对电脑进行操作和使用。


复杂的模块被封装在电脑内部,而留出的这些接口,让我们更高效的使用手机,并且保护了手机内部!


封装有两个特点:


只能通过规定的方法访问数据;

隐藏类的实例细节,方便修改和实现。


2. 为什么需要封装


封装具有以下优点:


封装有利于提高类的内聚性,适当的封装可以让代码更容易理解与维护;

良好的封装有利于降低代码的耦合度;

一些关键属性只允许类内部可以访问和修改,增强类的安全性;

隐藏实现细节,为调用方提供易于理解的接口;

当需求发生变动时,我们只需要修改我们封装的代码,而不需要到处修改调用处的代码。


3. 实现封装


在 Java 语言中,如何实现封装呢?需要 3 个步骤。


修改属性的可见性为private;

创建公开的 getter 和 setter 方法,分别用于属性的读写;

在 getter 和 setter 方法中,对属性的合法性进行判断。

我们来看一个 NBA 球员类Student:


class Student {
    // 姓名
    String name;
    // 年龄
    int age;


在类内部(即类名后面{}之间的区域)定义了成员属性name和age,我们知道,在类外部调用处可以对其属性进行修改:


Student player = new Student();
player.age = -1;
1
2
实例
public class Student {
    // 姓名
    String name;
    // 年龄
    int age;
    public static void main(String[] args) {
        Student player = new Student();
        player.age = -1;
        System.out.println("球员年龄为:" + player.age);
    }


运行结果:


球员年龄为:-1


我们通过对象名.属性名的方式对age赋值为 -1,显然,球员的年龄为-1是反常理的。


下面我们对Student类进行封装。


我们可以使用私有化访问控制符修饰类内部的属性,让其只在类的内部可以访问:


// 用private修饰成员属性,限定只能在当前类内部可以访问
private String name;
private int age;


private关键字限定了其修饰的成员只能在类内部访问,这样之后就无法在类外部使用player.age =-1这样的赋值方式进行赋值了。

创建公开的(public) getter 和 setter方法:
package com.caq.oop.demo04;
//封装的核心 private
public class Student {
    //属型私有
    private String name;//名字
    private int id;//学号
    private char sex;//性别
    private int age;
    //提供一些可以操作的方法
    //提供一些public的get,set方法
    //get 获得这个数据
    public String getName() {
        return name;
    }
    //set 给这个数据设置值
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    //alt + insert自动生成get和set方法
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public char getSex() {
        return sex;
    }
    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        if (age>120 || age <0) {
            this.age = 3;
        }else{
            this.age = age;
        }
    }
}


顾名思义,getter就是取属性值,setter就是给属性赋值,这样在类的外部就可以通过调用其方法对属性进行操作了。


在类外部对属性进行读写:


Student player = new Student();
// 对属性赋值:
player.setName("詹姆斯");
player.setAge(35);
// 获取属性:
System.out.println("姓名:" + player.getName());
System.out.println("年龄:" + player.getAge());


试想,如果在类外部,有很多地方都会操作属性值,当属性值读写逻辑发生改变时,我们只需修改类内部的逻辑。


另外,对于有参构造方法中,对属性赋值时,直接调用其setter方法。无需再写重复的逻辑判断,提高代码复用性:


public Student(int age) {
    this.setAge(age);
}


如下是实现封装后完整实例代码:


实例演示


public class Student {    // 姓名    private String name;    // 年龄    private int age;    // 无参构造方法    public Student() {    }    // 单参构造方法    public Student(int age) {        this.setAge(age);    }    // 全参构造方法    public Student(String name, int age) {        this.setName(name);        this.setAge(age);    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        // 判断参数age的合法性        if(age < 0) {            this.age = 0;        }        this.age = age;    }    public static void main(String[] args) {        Student james = new Student();        // 对属性赋值:        james.setName("詹姆斯");        james.setAge(35);        // 打印james实例属性        System.out.println("姓名:" + james.getName());        System.out.println("年龄:" + james.getAge());        System.out.println("-------------");        // 实例化一个新的对象        Student jordan = new Student("乔丹", 60);        // 打印jordan对象实例属性        System.out.println("姓名:" + jordan.getName());        System.out.println("年龄:" + jordan.getAge());    }}运行结果:


姓名:詹姆斯年龄:35-------------姓名:乔丹年龄:60


4. 小结


面向对象的三大特征:封装、继承、多态。


封装隐藏了对象的信息,并且留出了访问的接口。


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