java基础学习——10、封装与接口

一、封装与接口

封装(encapsulation)是计算机常见的术语，即保留有限的外部接口(interface)，隐藏具体实施细节。我们将要封装(encapsulation)对象的成员(成员包括数据成员和方法)，从而只允许从外部调用部分的成员。利用封装，我们可以提高对象的易用性和安全性。

 

对象成员的封装：

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Java通过三个关键字来控制对象的成员的外部可见性(visibility): public, private, protected。

• public: 该成员外部可见，即该成员为接口的一部分。
• private: 该成员外部不可见，只能用于内部使用，无法从外部访问。
• protected：该成员对于子类、友元等同于public，而对于其他的类来说则等于private。

作用域	当前类	同一package	子孙类	其他package
public	√	√	√	√
protected	√	√	√	X
friendly	√	√	X	X
private	√	X	X	X

 

 

 

 

 

 

 

下面来封装一个Human类：

 

public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Human aPerson = new Human(160);
        System.out.println(aPerson.getHeight());
        aPerson.growHeight(170);
        System.out.println(aPerson.getHeight());
        aPerson.repeatBreath(100);
    }

}

class Human
{
    /**
     * constructor
     */
    public Human(int h)
    {
        this.height = h;
        System.out.println("I'm born");
    }

    /**
     * accessor
     */
    public int getHeight()
    {
       return this.height;
    }

    /**
     * mutator
     */
    public void growHeight(int h)
    {
        this.height = this.height + h;
    }

     /**
      * encapsulated, for internal use
      */
    private void breath()
    {
        System.out.println("hu...hu...");
    }


   /**
    * call breath()
    */
    public void repeatBreath(int rep)
    {
        int i;
        for(i = 0; i < rep; i++) {
            this.breath();
        }
    }

    private int height; // encapsulated, for internal use
}

 

内部方法并不受封装的影响。Human的内部方法可以调用任意成员，即使是设置为private的height和breath()

外部方法只能调用public成员。当我们在Human外部时，比如Test中，我们只能调用Human中规定为public的成员，而不能调用规定为private的成员。

通过封装，Human类就只保留了下面几个方法作为接口:

 

• getHeight()
• growHeight()
• repBreath()

 

 

我们可以将Human类及其接口表示为如下图的形式:

Human

+getHeight()

+growHeight()

+repBreath()

如果我们从main中强行调用height:

System.out.println(aPerson.height);

将会有如下错误提示:

Test.java:6: height has private access in Human
        System.out.println(aPerson.height);
                                  ^
1 error

一个被说明为private的成员，不能被外部调用。

在Java的通常规范中，表达状态的数据成员(比如height)要设置成private。对数据成员的修改要通过接口提供的方法进行(比如getHeight()和growHeight())。这个规范起到了保护数据的作用。用户不能直接修改数据，必须通过相应的方法才能读取和写入数据。类的设计者可以在接口方法中加入数据的使用规范。