OOP

面向对象编程（OOP）是计算机科学中的一个核心范例，它的其中一个重要特征是封装性。封装性有助于提高代码的可维护性、降低耦合度，并增加代码的安全性。在本篇文章中，我们将深入研究Java中封装性的概念，提供详细的代码示例，以帮助读者更好地理解这一关键特征。

封装性

封装性是OOP的四大特征(封装、继承、多态、抽象)之一，它强调将数据（属性）和操作（方法）打包成一个单一单元（类），并控制对数据的访问。通过将数据隐藏在类的内部，只能通过类的公共接口来访问，这有助于减少错误和提高代码的可维护性。

在Java中，我们使用访问修饰符来控制封装性。主要的修饰符包括：

• public：公开的，可以在任何地方访问。
• private：私有的，只能在类的内部访问。
• protected：受保护的，可以在子类中访问。
• 默认（无修饰符）：包内可见。

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”。

内聚（Cohesion）

内聚是指一个类或模块内部各个成员（方法、属性等）之间彼此相关联的程度。高内聚表示类的成员都与类的主要目标和功能紧密相关，低内聚表示成员之间关系较弱，功能各异。

高内聚通常是一个良好的编程原则，因为它有助于提高代码的可读性、可维护性和可理解性。类内高内聚的代码更容易维护，因为相关的功能都在一个地方，更容易修改和扩展。

举例：一个表示银行账户的类应该有高内聚，即包含与账户相关的操作如存款、取款、查询余额等，而不应该包含与其他不相关功能的操作。

耦合（Coupling）

耦合是指不同模块或类之间的依赖程度。高耦合表示模块之间高度依赖，一个模块的改变可能需要修改另一个模块，低耦合表示模块之间独立，一个模块的改变不会对其他模块产生太大影响。

低耦合是一个良好的设计目标，因为它有助于实现模块化和可维护的代码。低耦合的模块更容易重用，并且修改其中一个模块时，不会导致不必要的影响和错误。

举例：如果一个类 A 直接访问另一个类 B 的内部成员，它们之间存在高耦合。相反，如果类 A 通过接口或抽象类与类 B 进行通信，它们之间的耦合较低。

简单的Java类：

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    // 更多方法...
}

封装性的优势

• 安全性：封装性有助于保护数据，防止外部代码直接访问或修改类的私有数据。
• 可维护性：通过隐藏内部实现细节，封装性降低了外部代码对类的依赖，从而使类更易于维护和修改。
• 模块化：封装性有助于将系统分解成更小的、可重用的模块，提高了代码的模块化和可扩展性。

最佳实践

• 合理选择访问修饰符，只公开需要外部访问的部分。
• 编写清晰的文档，描述类的公共接口和如何使用它。
• 遵循命名约定，以提高代码的可读性。

实际应用示例

一个简单的银行账户类。这个类可以包含私有属性（账户余额、账户号码）以及公共方法（存款、取款），演示如何通过封装性实现安全和可维护的代码。

public class BankAccount {
    private double balance;
    private String accountNumber;

    public void deposit(double amount) {
        if (amount > 0) {
            balance += amount;
        }
    }

    public void withdraw(double amount) {
        if (amount > 0 && amount <= balance) {
            balance -= amount;
        }
    }
    
    public double getBalance() {
        return balance;
    }
}