【愚公系列】2023年09月 Java教学课程 025-封装
文章目录
- 一、 封装
- 1.概念
- 2.作用
- 3.案例
- 总结
一、 封装
1.概念
封装是一种面向对象编程的思想，可以把数据和操作数据的方法放在一个类中，通过访问控制符来限制外部直接访问对象的内部数据，从而保护数据的安全性，使得代码更加可靠和安全。在Java中，封装通常通过访问控制符（public、private、protected）来实现。
具体来说，封装可以实现以下几个方面的功能：
- 将数据和方法包装在一个类中，降低代码的耦合度，使得代码更加模块化和可维护；
- 隐藏对象的内部实现细节，避免外部直接访问内部数据，提高代码的安全性；
- 提供公共接口（即public方法），使得外部可以间接地访问对象的内部数据，而不需要了解对象的内部结构和实现细节；
- 可以对数据进行验证和限制，保证数据的有效性和一致性。
总的来说，封装是Java面向对象编程中非常重要的一个概念，它可以帮助我们实现代码的重用、降低耦合度、提高代码的可维护性和安全性等功能。
2.作用
Java中封装的作用是保护对象的属性和方法，只对外提供必要的接口，隐藏对象的内部实现细节，提高代码的可重用性、可维护性和安全性。
具体来说，Java中的封装主要体现在以下几个方面：
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隐藏对象的内部实现细节，只对外提供必要的接口。通过访问修饰符（public、private、protected）来控制类的属性和方法的访问权限，只有被授权的代码才能访问对象的属性和方法。
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提高代码的可重用性。对外提供的接口不会受到内部实现细节的影响，因此可以在不影响外部使用的情况下修改对象的实现方式。
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提高代码的可维护性。封装使代码更易于维护，在修改代码时只需要关注代码的接口，而不必考虑所有使用该代码的细节。
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提高代码的安全性。封装可以保护对象的属性和方法不被不恰当的访问和修改。只有通过对象的接口或授权的代码才能访问和修改对象的属性和方法。
3.案例
以下是一个简单的Java中封装的案例：
public class Student {private String name;private int age;private String id;public Student(String name, int age, String id) {this.name = name;this.age = age;this.id = id;}public String getName() {return name;}public int getAge() {return age;}public String getId() {return id;}public void setName(String name) {this.name = name;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public void setId(String id) {this.id = id;}public void study() {System.out.println(name + " is studying.");}
}
在上面的代码中，Student类对属性进行了封装，通过private关键字修饰属性，使其只能在类的内部被访问。而通过public修饰的getter和setter方法，可以在外部获取和修改属性的值。这样，在外部代码中使用Student类时，只需要通过getter和setter方法来访问和修改属性，而不需要关心属性的具体实现细节，从而实现了封装的作用。
例如，以下代码演示了如何创建一个Student对象，并通过setter方法设置和获取对象的属性：
public class Main {public static void main(String[] args) {Student student = new Student("Tom", 18, "001");System.out.println(student.getName() + " " + student.getAge() + " " + student.getId());student.setName("Jerry");student.setAge(19);student.setId("002");System.out.println(student.getName() + " " + student.getAge() + " " + student.getId());student.study();}
}
输出结果：
Tom 18 001
Jerry 19 002
Jerry is studying.
从输出结果可以看出，在外部代码中，通过getter和setter方法获取和修改Student对象的属性值时，属性的具体实现细节被隐藏起来了。而且，调用study方法时，也是通过public方法来调用的，外部代码同样不需要关心方法的具体实现细节。
总结
封装是面向对象编程的三大特性之一，其主要目的是隐藏对象的属性和操作细节，从而保证对象的安全性和数据的完整性。在Java中，封装主要通过访问修饰符来实现。
Java中有四种访问修饰符：public、protected、private和默认（即不写修饰符）。它们分别具有以下作用：
- public：可以被任何类访问。
- protected：可以被同一包内的类或子类访问。
- private：只能被同一类内部访问。
- 默认：可以被同一包内的类访问。
通过使用这些访问修饰符，我们可以控制对象的访问权限，同时可以限制对对象的直接访问，从而避免不必要的错误。
Java中的封装还可以通过getter和setter方法来实现。getter方法用于获取对象的属性值，setter方法用于修改对象的属性值。通过这些方法，我们可以在不直接访问对象的属性的情况下，对其进行修改和获取操作，并保证对象的安全性。
封装是Java中一个非常重要的概念，它能够提高代码的可维护性和可重用性，同时也能够保护对象的安全性和数据的完整性。因此，在开发中，我们应该充分利用封装来保护对象，避免不必要的错误。
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