【JAVA】为什么要使用封装以及如何封装

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前言
Java的封装指的是在一个类中将数据和方法进行封装,使其可以保护起来,只能在该类内部访问,而不允许外部直接访问和修改。这是Java面向对象编程的三个基本特性之一,另外两个是继承和多态。在此之前我们已经学习过关于继承的概念,今天我们来学习有关封装的内容。

封装的含义
封装是面向对象编程的一种重要概念,是将数据和对数据的操作封装在一个类中,使得数据对外部的访问受到限制,只能通过类中的公共方法来访问或操作。封装的目的是隐藏类的实现细节,并且保护数据不被随意修改,从而增强了代码的安全性和可维护性。另外,封装也使得代码的扩展和修改更加方便,只需在类内部进行修改而不需要修改其他代码。
通过封装,可以提高类的
安全性和可维护性,使得类的实现细节被隐藏,只暴露出有限的接口和功能给外部使用,从而减少了类之间的耦合性。同时,封装还可以实现数据隐藏和数据保护,提高程序的可靠性和可扩展性。
四种访问控制符
Java中,采用访问控制符来控制类中数据成员和方法的访问权限,主要有四种访问控制符:public、private、protected和默认访问控制符(即不写访问控制符)。
- public:表示该数据成员或方法可以被其他
任何类访问。- private:表示该数据成员或方法只能在
当前类内部访问。- protected:表示该数据成员或方法可以在
当前类和其子类中访问。- 默认访问控制符:表示该数据成员或方法
只能在同一个包内的其他类中访问。
封装的两种经典实例
银行账户类
该类的主要属性包括账户名、账号、账户余额等。其中账户余额是一个私有属性,外部无法直接访问。类中提供了一系列操作账户的方法,例如存款、取款、查询余额等。这些方法都能够在保证账户余额正确的情况下,修改账户余额。
public class BankAccount {private String accountNumber;private double balance;public BankAccount(String accountNumber, double balance) {this.accountNumber = accountNumber;this.balance = balance;}public String getAccountNumber() {return accountNumber;}public double getBalance() {return balance;}public void deposit(double amount) {balance += amount;}public void withdraw(double amount) {if (balance >= amount) {balance -= amount;} else {System.out.println("Insufficient balance.");}}
}
- accountNumber: 表示账户号码的字符串。
- balance: 表示账户余额的双精度浮点数。
- BankAccount(String accountNumber, double balance): 构造函数,用于创建一个新的银行账户对象。
- getAccountNumber(): 返回账户号码的方法。
- getBalance(): 返回账户余额的方法。
- deposit(double amount): 存款方法,用于向账户中添加资金。
- withdraw(double amount): 取款方法,用于从账户中扣除资金。如果账户余额不足,将输出一条错误信息。
学生类
public class Student {// 属性private String name;private int age;private String gender;private String id;// 构造方法public Student(String name, int age, String gender, String id) {this.name = name;this.age = age;this.gender = gender;this.id = id;}// 方法public void study() {System.out.println("学生正在学习");}public void showInfo() {System.out.println("姓名:" + name);System.out.println("年龄:" + age);System.out.println("性别:" + gender);System.out.println("学号:" + id);}// Getter和Setter方法public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public String getGender() {return gender;}public void setGender(String gender) {this.gender = gender;}public String getId() {return id;}public void setId(String id) {this.id = id;}
}
- 属性:学生类具有姓名、年龄、性别和学号这些属性。
- 构造方法:学生类具有一个带四个参数的构造方法,用于初始化学生对象。
- 方法:学生类具有学习方法和展示学生信息的方法。
- Getter和Setter方法:学生类具有获取和设置属性值的Getter和Setter方法,用于保护属性的私有性。
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