Java中的“封装“详解

封装（Encapsulation）是面向对象编程（OOP）的四大基本特性之一。它通过将数据和操作数据的方法绑定在一起，并隐藏对象的内部实现细节，只提供有限的访问接口来实现。这种机制不仅提高了代码的安全性，还增强了代码的可维护性和可重用性。

 封装的基本概念

数据隐藏: 通过将类的属性声明为私有（private），外部代码无法直接访问这些属性，从而保护数据的完整性。

访问控制: 通过公共的getter和setter方法，外部代码可以安全地访问和修改私有属性，同时可以在这些方法中添加数据验证逻辑。

 封装的实现步骤

1. 定义私有属性: 使用private关键字将类的属性声明为私有。

2. 提供公共的getter和setter方法: 为每个私有属性提供公共的方法来访问和修改这些属性。

3. 控制访问: 通过getter和setter方法，可以控制对属性的访问和修改，例如添加数据验证逻辑。

 示例代码

以下是一个简单的Java类示例，展示了封装的实现：

// 定义一个Person类，封装了name和age属性
public class Person {
    // 私有属性
    private String name;
    private int age;

    // 构造方法
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        setAge(age); // 使用setter方法进行年龄验证
    }

    // 公共的getter方法
    public String getName() {
        return name;
    }

    // 公共的setter方法
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 公共的getter方法
    public int getAge() {
        return age;
    }

    // 公共的setter方法，包含简单的年龄验证
    public void setAge(int age) {
        if (age >= 0 && age <= 150) { // 年龄必须在合理范围内
            this.age = age;
        } else {
            System.out.println("Invalid age value.");
        }
    }

    // 公共的方法，用于展示个人信息
    public void displayInfo() {
        System.out.println("Name: " + name + ", Age: " + age);
    }
}

// 使用Person类的示例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Person对象
        Person person = new Person("Alice", 30);

        // 访问和修改属性
        person.displayInfo(); // 输出: Name: Alice, Age: 30

        person.setName("Bob");
        person.setAge(25);

        person.displayInfo(); // 输出: Name: Bob, Age: 25

        // 尝试设置一个无效的年龄
        person.setAge(200); // 输出: Invalid age value.
    }
}

 

 代码说明

 私有属性: name和age被声明为private，这意味着它们只能在Person类内部访问。

 构造方法: 在创建对象时，通过构造方法初始化name和age，并使用setAge方法进行年龄验证。

 getter和setter方法:

 getName和getAge方法用于获取属性值。

 setName和setAge方法用于设置属性值，其中setAge方法包含简单的年龄验证逻辑。

 displayInfo方法: 提供了一个公共方法，用于显示Person对象的详细信息。

通过这种方式，类的内部实现细节被隐藏，外部代码只能通过公共接口来访问和修改对象的状态，从而实现了封装的优势。