封装性
是面向对象编程的三大核心特性之一,另外两个是继承
和多态
。封装主要涉及数据隐藏和信息封装,旨在保证对象的内部状态安全,防止未经授权的访问和修改,并通过接口控制数据的访问。
封装的含义与目的
封装的核心思想是将数据(属性)和对数据的操作(方法)结合在一起,并对外界隐藏数据的具体实现细节。这样做的好处在于:
- 提高安全性:通过限制外界对内部数据的直接访问,可以防止意外或恶意篡改数据。
- 提高模块化程度:将数据和操作封装在类中,使得代码更便于管理和复用。
- 易于维护和扩展:一旦内部实现发生变化,只要保持对外接口不变,不影响其它使用该类的代码。
封装的实现方式
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使用访问修饰符:Java提供了四种访问修饰符来控制对类成员的访问级别。
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private
:成员只能被同一个类中的其他成员访问。 -
protected
:成员可以被同一个包内的其他类访问,以及子类。 -
public
:成员可以被任何其他类访问。 - 默认(无修饰符):成员只能被同一个包内的其他类访问。
通常,对象的状态(属性)被声明为
private
,以防止外部直接访问,而提供public
的方法(通常称为getter和setter)来获取和设置属性的值。 -
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使用getter和setter方法:
- getter用于获取私有变量的值;
- setter用于设置私有变量的值;
- 这些方法可以在需要的时候添加验证和业务逻辑,例如验证数据的有效性。
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构造方法:
- 在创建对象时,可以通过构造方法初始化私有变量,进一步控制对象状态。
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内部类与嵌套类:
- 内部类也可以看作是一种封装形式,因为它将一些逻辑或辅助数据与外部类紧密结合在一起,且对外部类之外的世界隐藏。
代码示例:
package project03_Features;
/**
* @description: 面向对象封装性代码示例 - 汽车类
* @author: mixia
* @version: 1.0
* @date: 2024/4/12 0012 10:36
*/
public class Car {
// 私有属性,外部无法字节访问
private String brand; // 品牌
private String color; // 颜色
// 公共getter方法
public String getBrand() { // 通过getter方法,可以从外部读取私有属性
return brand;
}
// 公共setter方法
public void setBrand(String brand) {// 通过setter方法,可以从外部修改私有属性
// 添加验证逻辑 ,brand 不能为空
if (brand != null && !brand.isEmpty()) {
this.brand = brand;
} else {
throw new IllegalArgumentException("Invalid data.");
}
}
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
// 有参构造方法 , 初始化全部私有属性
public Car(String brand, String color) {
this.brand = brand;
this.color = color;
}
}