理解Java封装 | 有趣的技术实践分享

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Jul 16, 2022 10:26 AM

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封装将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，只能通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问。例如：一台计算机内部极其复杂，有主板、CPU、硬盘和内存，而一般用户不需要了解它的内部细节，不需要知道主板的型号、CPU 主频、硬盘和内存的大小，于是计算机制造商将用机箱把计算机封装起来，对外提供了一些接口，如鼠标、键盘和显示器等，这样当用户使用计算机就非常方便。

封装的特点：

只能通过规定的方法访问数据。

隐藏类的实例细节，方便修改和实现。

实现封装的具体步骤如下：

修改属性的可见性来限制对属性的访问，一般设为 private。

为每个属性创建一对赋值（setter）方法和取值（getter）方法，一般设为 public，用于属性的读写。

在赋值和取值方法中，加入属性控制语句（对属性值的合法性进行判断）。

例1：下面以一个员工类的封装为例介绍封装过程。一个员工的主要属性有姓名、年龄、联系电话和家庭住址。假设员工类为 Employee，示例如下：

如上述代码所示，使用 private 关键字修饰属性，这就意味着除了 Employee 类本身外，其他任何类都不可以访问这些属性。但是，可以通过这些属性的 setXxx() 方法来对其进行赋值，通过 getXxx() 方法来访问这些属性。

在 age 属性的 setAge() 方法中，首先对用户传递过来的参数 age 进行判断，如果 age 的值不在 18 到 40 之间，则将 Employee 类的 age 属性值设置为 20，否则为传递过来的参数值。

编写测试类 EmployeeTest，在该类的 main() 方法中调用 Employee 属性的 setXxx() 方法对其相应的属性进行赋值，并调用 getXxx() 方法访问属性，代码如下：

运行该示例，输出结果如下：

通过封装，实现了对属性的数据访问限制，满足了年龄的条件。在属性的赋值方法中可以对属性进行限制操作，从而给类中的属性赋予合理的值，并通过取值方法获取类中属性的值（也可以直接调用类中的属性名称来获取属性值）。

💡

了解上节有关封装的知识后，本节通过完整的例子再次实现封装。要求编写表示图书的 Book 类，实现以下需求：

基本信息包括图书名称（bookName）、总页数（pagelbtalNum），其中页数不能少于 200 页，否则输出错误信息，并赋予默认值 200。

为各个属性设置赋值和取值方法。

具有 details() 方法，该方法在控制台输出每本图书的名称和总页数。

编写 BookTest 测试类，为 Book 对象的属性赋予初始值，并调用 details() 方法输出详细信息。根据上面的描述添加代码，步骤如下：

创建 Book 类，首先向该类添加 bookName 变量，并封装该变量。代码如下：

在 Book 类中添加 bookTotalNum 变量，并封装该变量，在封装的 setter 方法中判断页数的值是否小于 200。代码如下：

在 Book 类中添加公有的 details() 方法，输出图书的名称和总页数。代码如下：

创建 BookTest 测试类，在该类的 main() 方法中创建 Book 类的两个实例对象，然后分别为类中的两个属性赋值，最后调用 details() 方法输出信息。代码如下：

执行上述代码，输出结果如下：

在类中定义静态的属性（成员变量），在 main() 方法中可以直接访问，也可以通过类名访问，还可以通过类的实例对象来访问。

💡

注意：静态变量是被多个实例所共享的。

运行该程序后的结果如下所示：

在访问非静态方法时，需要通过实例对象来访问，而在访问静态方法时，可以直接访问，也可以通过类名来访问，还可以通过实例化对象来访问。

运行该程序后的结果如下所示：

如上述示例，为了说明静态代码块只被执行一次，特地添加了非静态代码块作为对比，并在主方法中创建了两个类的实例对象。上述示例的执行结果为：

上述代码中 { } 代码块为非静态代码块，非静态代码块是在创建对象时自动执行的代码，不创建对象不执行该类的非静态代码块。代码域中定义的变量都是局部的，只有域中的代码可以调用。