day12_面向对象的三大特征之一（封装）

news2024/9/24 13:22:56

封装概述

为什么需要封装？

现实生活中，每一个个体与个体之间是有边界的，每一个团体与团体之间是有边界的，而同一个个体、团体内部的信息是互通的，只是对外有所隐瞒。例如：我们使用的电脑，内部有CPU、硬盘、键盘、鼠标等等，每一个部件通过某种连接方式一起工作，但是各个部件之间又是独立的。

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。

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
包
子类
模块：Java9之后引入

在Java中权限修饰符如下所示：

外部类，我们只能使用public和缺省来修饰

成员变量、成员方法、构造器、成员内部类，我们可以使用任意的其中一种修饰符

注意事项：

protected修饰非静态成员，跨包时，只能在子类的非静态成员中访问，在静态成员中无论是否创建对象都不能访问。

成员变量（属性）封装

好处：

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。

成员变量也称为属性（property），我们对成员变量的封装也称之为对属性的封装。具体步骤如下：

1：使用 private 修饰成员变量，格式如下:

代码示例


public class Student {
    //使用 private 修饰成员变量
    private String name;
}

2:提供 getXxx方法 / setXxx 方法，可以访问成员变量代码如下：

public class Student {
    //使用 private 修饰成员变量
    private String name;

    //获取成员变量值的getXxx方法
    public String getName() {
        return name;
    }

    //设置成员变量值的setXxx方法
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

}

我们观察上面的代码发现，this出现在其中，但它到底是什么意思了？this代码当前对象，哪个对象调用这个方法，this就代表哪个对象，在这里它主要用来区分同名的成员变量和局部变量。

测试代码

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        //设置属性的值
        student.setName("张三");
        //获取属性的值
        System.out.println("名字是： " + student.getName());
    }
}

如何解决局部变量与成员变量同名问题