为什么需要封装
面向对象编程语言是对客观世界的模拟,客观世界里每一个事物的内部信息都是隐藏在对象内部的,外界无法直接操作和修改,只能通过指定的方式进行访问和修改。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其他类随意访问。适当的封装可以让代码更容易理解与维护,也加强了代码的安全性。
随着我们系统越来越复杂,类会越来越多,那么类之间的访问边界必须把握好,面向对象的开发原则要遵循“高内聚、低耦合”,而“高内聚,低耦合”的体现之一:
- 高内聚:类的内部数据操作细节自己完成,不允许外部干涉;
- 低耦合:仅对外暴露少量的方法用于使用
隐藏对象内部的复杂性,只对外公开简单的接口。便于外界调用,从而提高系统的可扩展性、可维护性。通俗的讲,把该隐藏的隐藏起来,该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。
成员变量封装的目的
- 隐藏类的实现细节
- 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面加入控制逻辑,限制对成员变量的不合理访问。还可以进行数据检查,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。主要说的是隐藏的部分,在内部修改了,如果其对外可以的访问方式不变的话,外部根本感觉不到它的修改。例如:Java8->Java9,String从char[]转为byte[]内部实现,而对外的方法不变,我们使用者根本感觉不到它内部的修改。
如何实现封装呢
通俗的讲,封装就是把该隐藏的隐藏起来,该暴露的暴露出来。那么暴露的程度如何控制呢?就是依赖访问控制修饰符,也称为权限修饰符来控制。访问控制修饰符来控制相应的可见边界,边界有如下:类丶包丶子类丶模块..
权限修饰符在Java中提供了四种访问权限,使用不同的访问权限修饰符修饰时,被修饰的内容会有不同的访问权限: public: 公共丶protected:受保护丶 空: 默认丶private: 私有的
可见,public具有最大权限。private则是最小权限。 访问权限大小: public > protected > 空 > private
编写代码时,如果没有特殊的考虑,建议这样使用权限:
- 成员变量使用private ,隐藏细节。
- 构造方法使用public ,方便创建对象。
- 成员方法使用public ,方便调用方法。
private的使用格式
// private关键字修饰成员变量
private 数据类型 变量名 ;
// private关键字修饰成员方法
private 返回值类型 方法名(参数列表){
//方法中的代码
}
对属性封装的步骤
- 使用private修饰成员变量,被private修饰后的成员变量和成员方法,只在本类中才能访问。
- 对需要访问的成员变量,提供对应的getXxx方法(获取属性的值) 、setXxx 方法(给属性赋值)。
set和get方法的介绍
由于属性使用了private关键字修饰,在其他类中无法直接访问,所以得提供公共的访问方法,我们把这张方法叫做set和get方法
- getXxx方法: 用于获取成员变量的值,方法用public修饰
- setXxx方法: 用于设置成员变量的值,方法用public修饰
代码示例
public class Student {
private int age;
// 提供获取成员变量值的方法get方法
public int getAge() {
return age;
}
// 提供给成员变量赋值的方法set方法
public void setAge(int age) {
//对数据进行效验
if (age >150 || age <0){
System.out.println("数据不正确");
}else {
this.age = age;
}
}
}
class Test{
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student();
student.setAge(-1); // 数据不正确
// 隐藏属性后的方式
student.setAge(6); // 6
int age = student.getAge();
System.out.println(age);
}
}
代码中出现的this关键字是什么意思了?
形参变量名与成员变量名重名,导致成员变量名被隐藏,方法中的变量名,无法访问到成员变量,从而赋值失败。所以,我们只能使用this关键字,来解决这个重名问题。
this的含义和使用
-
this含义: this代表当前调用方法的引用,哪个对象调用this所在的方法,this就代表哪一个对象
这里this关键字其主要作用是区分同名的局部变量和成员变量
- 方法的形参如果与成员变量同名,不带this修饰的变量指的是形参,而不是成员变量。我们可以使用this.变量名称来告诉JVM这个变量个是成员变量。
- 当局部变量与类变量(静态成员变量)同名时,在类变量前面加“类名.";
- 如果成员方法中没有与成员变量同名的局部变量,那么就不需要使用this关键字来区分(直接使用成员变量即可)
- 方法中只有一个变量名时,默认也是使用 this 修饰,可以省略不写。
当然this还有其他用法,我们以后开始学习..
构造器(Constructor)我们发现我们new完对象时,所有成员变量都是默认值,如果我们需要赋别的值,需要挨个为它们再赋值,太麻烦了。我们能不能在new对象时,直接为当前对象的某个或所有成员变量直接赋值呢。可以,Java给我们提供了构造器。构造方法是一种特殊的方法,主要是完成对象的创建和对象数据的初始化。构造器只为实例变量初始化,不为静态类变量初始化。
构造器的语法格式
构造器又称为构造方法,那是因为它长的很像方法。但是和方法还有有所区别的。格式如下:
代码示例
package demo01;
public class Student {
private String name;
private int age;
// 无参构造
public Student() {
}
// 有参构造
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
注意事项:
- 构造器名必须与它所在的类名必须相同。
- 它没有返回值,所以不需要返回值类型,甚至不需要void
- 如果你不提供构造器,系统会给出无参数构造器,并且该构造器的修饰符默认与类的修饰符相同
- 如果你提供了构造器,系统将不再提供无参数构造器,除非你自己定义。
- 构造器是可以重载的,既可以定义参数,也可以不定义参数。
- 构造器的修饰符只能是权限修饰符,不能被其他任何修饰
- 通过new来调用构造方法,构造方法只能给属性赋值一次,而set方法可以给属性赋值无数次。因为调用构造方法,就会创建一个新的对象。
执行时机 :
- 创建对象的时候调用,每创建一次对象,就会执行一次构造方法
- 不能手动调用构造方法
JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。符合JavaBean 的类,要求:
- 类必须是具体的和公共的,
- 并且具有无参数的构造方法,
- 成员变量私有化,并提供用来操作成员变量的set 和get 方法。
public class ClassName{
//成员变量
//构造方法
//无参构造方法【必须】
//有参构造方法【建议】
//getXxx()
//setXxx()
//其他成员方法
}
代码示例
package demo01;
public class Student {
// 成员变量
private String name;
private int age;
// 构造方法
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
// get/set成员方法
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public int getAge() {
return age;
}
//其他成员方法列表
public String getInfo() {
return "姓名:" + name + ",年龄:" + age;
}
}



