【Java专题】类的封装

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封装(encapsulation)是面向对象编程中的一个重要概念，它指的是将数据和操作数据的方法绑定在一起，并且隐藏对象的内部实现细节，只暴露必要的接口给外部使用。通过封装，可以提高代码的安全性、可维护性和可重用性。

封装的实现

在Java中，封装通常通过以下方式实现：

  • 将类的成员变量声明为私有(private)，只能在类的内部访问
  • 提供公共(public)的 getter 和 setter 方法来访问和修改成员变量的值
  • 可以在 getter 和 setter 方法中添加逻辑来控制对成员变量的访问，例如验证输入数据的合法性、计算衍生属性等
  • 可以使用访问修饰符来控制类的访问权限，例如将类声明为 public 或者 package-private
  • 可以使用 final 关键字来防止类被继承或者方法被重写，从而保护类的封装性

高内聚低耦合是面向对象设计的一个重要原则，封装有助于实现高内聚和低耦合。高内聚指的是一个类应该只负责一件事情，具有单一的职责，这样可以提高类的可维护性和可重用性。低耦合指的是一个类应该尽量减少对其他类的依赖，这样可以提高系统的灵活性和可扩展性。

代码示例

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package study.ghr.pk1;

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

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        if (age > 0 && age < 150) {
            this.age = age;
        } else {
            System.out.println("invalid age: " + age);
        }
    }
}

class TestEncapsulationMain {
    public static void main(String[] args) {
        TestEncapsulation t = new TestEncapsulation();
        // t.name; // 直接获取private属性会报错
        // t.age; // 直接获取private属性会报错
        t.setName("Zhang san"); // 通过setter方法可以正常修改
        t.setAge(20); // 通过setter方法可以正常修改
        System.out.println("name: " + t.getName() + ", age: " + t.getAge()); // name: Zhang san, age: 20
        t.setAge(-1); // invalid age: -1
    }
}