Getter/Setter 在 Java 中被广泛使用，看似简单，但并非每个 Java 开发人员都能很好理解并正确实现 Getter/Setter 方法。因此，在这篇文章里，我想深入讨论 Java 中的 getter 和 setter 方法，请跟随我一起来看看吧。
一个简单的例子
下面的代码展示了 Getter/Setter 方法的基本使用。
public class GetterAndSetterExample { private String name; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; }}
可以看到，我们在类 GetterAndSetterExample 中声明了一个私有变量 name。因为 name 是私有的，所以我们无法在类外部直接访问该变量。以下的代码将无法编译通过：
GetterAndSetterExample object = new GetterAndSetterExample();object.name = "yanglbme"; // 编译出错 String name = object.name; // 编译出错
正确的“姿势”是调用 getter getName() 和 setter setName() 来读取或更新变量：
GetterAndSetterExample object = new GetterAndSetterExample();object.setName("yanglbme");String name = object.getName();
为什么我们需要 Getter/Setter ？
通过使用 Getter/Setter 方法，变量的访问(get)和更新(set)将变得可控。考虑以下 Setter 方法的代码：
public void setName(String name) { if (name == null || "".equals(name)) { throw new IllegalArgumentException(); } this.name = name;}
这样可以确保 name 设置的值始终不为空。倘若可以直接通过 . 操作符设置 name 的值，那么调用方可以随意为 name 设置任何值，这就违反了 name 变量的非空约束。
也就是说，Getter/Setter 方法可以确保变量的值免受外界（调用方代码）的意外更改。当变量被 private 修饰符隐藏并且只能通过 getter 和 setter 访问时，它就被“封装”起来了。封装是面向对象编程(OOP)的基本特性之一，实现 Getter/Setter 是在程序代码中强制执行封装的方法之一。
Getter/Setter 方法的命名约束
Setter 和 Getter 的命名需要遵循 Java bean 的命名约定，如 setXxx() 和 getXxx()，其中 Xxx 是变量的名称：
public void setName(String name) { } public String getName() { } // getter
而如果变量是 boolean 类型，那么 getter 方法可以命名为 isXxx() 或者 getXxx()，但首选使用前者进行命名：
private boolean single; public boolean isSingle() { } // getter
Getter/Setter 的常见错误实现
错误一：实现了 Getter/Setter 方法，但变量不做严格的范围限制
如以下代码片段所示：
public String name; // 使用public修饰 public void setName(String name) { this.name = name;} public String getName() { return name;}
变量 name 被声明为 public，因此我们可以直接在类外部使用点 . 操作符对其进行访问，从而使 setter 和 getter 无效。这种情况的解决方法很简单，直接使用更加“严格”的访问修饰符，例如 protected 和 private。
错误二：在 Setter 中直接赋值一个对象引用
考虑以下 Setter 方法：
public class Student { private int[] scores; public void setScores(int[] scores) { this.scores = scores; } public void showScores() { for (int score : scores) { System.out.print(score + " "); } System.out.println(); }}
是不是感觉没毛病？我们再来看以下代码：
int[] myScores = {100, 97, 99, 88, 69};Student yang = new Student(); yang.setScores(myScores);yang.showScores();
可以看到，整数数组 myScores 先进行了初始化并传递给 setScores() 方法，随后对 scores 进行了简单打印，产生了以下输出：
100 97 99 88 69
现在，我们修改 myScores 数组中第 2 个元素的值，并再次打印 scores：
myScores[1] = 101;yang.showScores();
程序将会输出如下：
100 101 99 88 69
而这样就意味着我们可以在 Setter 方法之外修改数据，这显然已经破坏了 Setter 封装的目的。为什么会这样呢？我们再来看一下 setScores() 方法：
public void setScores(int[] scores) { this.scores = scores;}
成员变量 scores 直接引用了一个参数变量 scores，这意味着两个变量都指向了内存中同一个对象，即 myScores 数组对象。因此，对 myScores 变量所做的变更将直接导致成员变量 scores 被同步修改。这种情况下，解决办法是：将方法参数 scores 拷贝一份赋值给成员变量 scores：
public void setScores(int[] scores) { this.scores = new int[scores.length]; System.arraycopy(scores, 0, this.scores, 0, scores.length);}
经验总结：如果我们是将对象作为参数传递给 setter 方法，不要直接使用简单引用赋值的方式。相反，我们应该找到一些方法，将对象的值赋值到内部成员变量中，比如使用
System.arraycopy()方法将元素中一个数组复制到另一个数组中。
错误三：直接返回对象的引用
考虑以下 Getter 方法的实现：
private int[] scores; public int[] getScores() { return scores;}
在程序中，我们调用 getScores() 方法，并修改其中某个元素的值：
int[] myScores = {100, 97, 99, 88, 69};Student yang = new Student();yang.setScores(myScores);yang.showScores(); int[] copyScores = yang.getScores();copyScores[3] = 520;yang.showScores();
将会产生以下输出：
100 97 99 88 69 100 97 99 520 69
正如你所看到的，数组第 4 个元素已经被修改为 520。这是由于 Getter 方法直接返回了内部成员变量 scores 的引用，因此，外部代码可以获取到该引用并对元素进行修改。
这种情况的解决方法是：应该返回对象的副本，而不是直接返回引用：
public int[] getScores() { int[] copy = new int[this.scores.length]; System.arraycopy(this.scores, 0, copy, 0, copy.length); return copy; // 返回副本}
经验总结：不要在 Getter 方法中返回原始对象的引用。相反，它应该返回原始对象的副本。
实现基本类型的 Getter/Setter 方法
在 Java 中，基本类型有 int, float, double, boolean, char...，你可以直接自由设置或者返回值，因为 Java 是将一个基本变量的值复制到另一个变量中，而不是复制对象的引用，因此，错误二、三都能够轻松避免。
private float amount;public void setAmount(float amount) { this.amount = amount;}public float getAmount() { return amount;}
也就是说，对于基本数据类型，用不着一些正确实现 Getter/Setter 的特殊技巧。
实现对象类型的 Getter/Setter 方法
String 对象的 Getter/Setter 方法
String 是一种对象类型，但是它是不可变的，这意味着我们一旦创建了 String 对象，就无法更改其内容。换句话说，对 String 对象的每次更改都会导致新创建一个 String 对象。因此，像原始类型一样，我们可以安全地为 String 变量实现 Getter/Setter，就像这样：
private String address;public void setAddress(String address) { this.address = address;}public String getAddress() { return address;}
Date 对象的 Getter/Setter 方法
java.util.Date 类实现了 Object 类中的 clone() 方法。clone() 方法返回对象的副本，因此我们可以将其用于 getter 和 setter，如以下代码所示：
private Date birthDate;public void setBirthDate(Date birthDate) { this.birthDate = (Date) birthDate.clone();}public Date getBirthDate() { return (Date) this.birthDate.clone();}
clone() 方法返回一个 Object 类型的对象，因此我们必须将其强制转换为 Date 类型。
Collection 对象的 Getter/Setter 方法
对于 Collection 对象，正如上面错误二、三所描述，我们不能这样简单实现 Getter/Setter 方法。
private List<String> listTitles;public void setListTitles(List<String> titles) { this.listTitles = titles;}public List<String> getListTitles() { return listTitles;}
对于字符串集合，一种解决方法是使用一个构造函数，该构造函数接收另一个集合作为参数。比如：
public void setListTitles(List<String> titles) { // 将titles传递给ArrayList的构造函数 this.listTitles = new ArrayList<String>(titles);}public List<String> getListTitles() { return new ArrayList<String>(this.listTitles); }
注意，上面的构造方法仅仅适用于字符串型的集合。但不适用于 Object 类型的集合。考虑以下示例，我们定义了类 CollectionGetterSetterObject 和 Person：
import java.util.*; public class CollectionGetterSetterObject { // 元素类型是Person的List集合 private List<Person> listPeople; public void setListPeople(List<Person> list) { this.listPeople = new ArrayList<Person>(list); } public List<Person> getListPeople() { return new ArrayList<Person>(this.listPeople); } } class Person { private String name; public Person(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String toString() { return name; } }
对于 String，每复制一个 String 对象都会为之创建新对象，而其他 Object 类型的对象则不会，它们仅复制引用，因此这就是两个集合不同但它们包含相同对象的原因。
查看 Collection API，我们发现 ArrayList、HashMap、HashSet 等实现了自己的 clone() 方法。这些方法返回浅表副本，这些浅表副本不会将元素从源 Collection 复制到目标。
比如，ArrayList 类的 clone() 方法的 Javadoc 描述如下：
/** * Returns a shallow copy of this <tt>ArrayList</tt> instance. (The * elements themselves are not copied.) * * @return a clone of this <tt>ArrayList</tt> instance */public Object clone() { }
因此，我们不能使用这些 Collection 类的 clone() 方法。解决方案是为我们自己定义的对象（上例中的 Person 类）实现 clone() 方法。我们在 Person 类中重新实现 clone() 方法，如下所示：
public Object clone() { Person aClone = new Person(this.name); return aClone;}
listPeople 的 Setter 方法应该修改为如下：
public void setListPeople(List<Person> list) { for (Person aPerson : list) { this.listPeople.add((Person) aPerson.clone()); }}
而相应地，Getter 方法也应该被修改，如下所示：
public List<Person> getListPeople() { List<Person> listReturn = new ArrayList<Person>(); for (Person aPerson : this.listPeople) { listReturn.add((Person) aPerson.clone()); } return listReturn;}
因此，新的 CollectionGetterSetterObject 类代码应该是这样的：
import java.util.*;public class CollectionGetterSetterObject { private List<Person> listPeople = new ArrayList<Person>(); public void setListPeople(List<Person> list) { for (Person aPerson : list) { this.listPeople.add((Person) aPerson.clone()); } } public List<Person> getListPeople() { List<Person> listReturn = new ArrayList<Person>(); for (Person aPerson : this.listPeople) { listReturn.add((Person) aPerson.clone()); } return listReturn; }}
小结一下，实现 Collection 类型的 Getter/Setter 的关键点是：
•对于 String 对象的集合，由于 String 对象是不可变的，因此不需要任何特殊的调整。•对于对象的自定义类型的集合：•实现自定义类型的 clone() 方法。•对于 setter，将克隆的项目从源集合添加到目标集合。•对于 getter，创建一个新的 Collection，并将其返回。将原始集合中的克隆项添加到新集合中。
自定义对象的 Getter/Setter 方法
如果定义对象的自定义类型，则应针对自己的类型实现 clone() 方法。
class Person { private String name; public Person(String name) { this.name = name; } public String getName() { return this.name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String toString() { return this.name; } // 自己实现clone方法 public Object clone() { Person aClone = new Person(this.name); return aClone; }}
如我们所见，类 Person 实现了其 clone() 方法以返回其自身的克隆版本。然后，setter 方法应该实现如下：
public void setFriend(Person person) { this.friend = (Person) person.clone();}
而对于 getter 方法：
public Person getFriend() { return (Person) this.friend.clone();}
小结一下，为自定义对象类型实现 getter 和 setter 的规则是：
•为自定义类型实现一个 clone() 方法。•从 getter 返回一个克隆的对象。•在 setter 中分配一个克隆的对象。
总结
Java 的 Getter/Setter 看起来很简单，但是如果实现不当，可能会很危险，它甚至可能是导致你代码行为异常的问题的根源。或者更糟糕的是，别人可以通过隐式操纵 Getter 或者 Setter 的参数并从中获取对象来轻易地“蹂躏”你的程序。
请小心使用，避免踩坑。
