Java学习-封装

在面向对象程式设计方法中，封装（英语：Encapsulation）是指一种将抽象性函式接口的实现细节部份包装、隐藏起来的方法。

封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。

要访问该类的代码和数据，必须通过严格的接口控制。

封装最主要的功能在于我们能修改自己的实现代码，而不用修改那些调用我们代码的程序片段。

适当的封装可以让程式码更容易理解与维护，也加强了程式码的安全性。

封装的优点

1. 良好的封装能够减少耦合。

2. 类内部的结构可以自由修改。

3. 可以对成员变量进行更精确的控制。

4. 隐藏信息，实现细节。

实现Java封装的步骤

1.修改属性的可见性来限制对属性的访问（一般限制为private），例如：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
}

这段代码中，将 name 和 age 属性设置为私有的，只能本类才能访问，其他类都访问不了，如此就对信息进行了隐藏。
2.对每个值属性提供对外的公共方法访问，也就是创建一对赋取值方法，用于对私有属性的访问，例如：

public class Person{
    private String name;
    private int age;
​
    public int getAge(){
      return age;
    }
​
    public String getName(){
      return name;
    }
​
    public void setAge(int age){
      this.age = age;
    }
​
    public void setName(String name){
      this.name = name;
    }
}

采用 this 关键字是为了解决实例变量（private String name）和局部变量（setName(String name)中的name变量）之间发生的同名的冲突。

从上面的代码我们可以看到，一个人Person具有name和age两个私有属性，我们不想把它暴露给外部，但是要留出接口供外部操作，所以在类中提供了四个方法，分别是getAge()，getName()，setAge()，setName()，用来设置年龄，设置名称，调用年龄，调用名称。

如果我们不提供这些访问方法，那么这个类也就没有什么意义了。比如我们将一个房子看做是一个对象，里面的漂亮的装饰，如沙发、电视剧、空调、茶桌等等都是该房子的私有属性，但是如果我们没有那些墙遮挡，是不是别人就会一览无余呢？没有一点儿隐私！就是存在那个遮挡的墙，我们既能够有自己的隐私而且我们可以随意的更改里面的摆设而不会影响到其他的。但是如果没有门窗，一个包裹的严严实实的黑盒子，又有什么存在的意义呢？所以通过门窗别人也能够看到里面的风景。所以说门窗就是房子对象留给外界访问的接口。

实例

我们来看一个java封装类的例子：

public class EncapTest{
 
   private String name;
   private String idNum;
   private int age;
 
   public int getAge(){
      return age;
   }
 
   public String getName(){
      return name;
   }
 
   public String getIdNum(){
      return idNum;
   }
 
   public void setAge( int newAge){
      age = newAge;
   }
 
   public void setName(String newName){
      name = newName;
   }
 
   public void setIdNum( String newId){
      idNum = newId;
   }
}

以上实例中public方法是外部类访问该类成员变量的入口。

通常情况下，这些方法被称为getter和setter方法。

因此，任何要访问类中私有成员变量的类都要通过这些getter和setter方法。

通过如下的例子说明EncapTest类的变量怎样被访问：

public class RunEncap{
   public static void main(String args[]){
      EncapTest encap = new EncapTest();
      encap.setName("James");
      encap.setAge(20);
      encap.setIdNum("12343ms");
 
      System.out.print("Name : " + encap.getName()+ 
                             " Age : "+ encap.getAge());
    }
}

以上代码编译运行结果如下:

Name : James Age : 20

到了这里我们确实可以看出，封装确实可以使我们容易地修改类的内部实现，而无需修改使用了该类的客户代码。
同时，这里有另一个好处：可以对成员变量进行更精确的控制。
如果我们在设置年龄时一不小心犯了错误，写成了这样：

encap.setAge(200);

多加了一个零，导致他的年龄到达了200，显然不符合现实情况，但是通过使用封装，我们可以在设置age的入口中做一些限制：

//设置年龄的代码片段
  public void setAge(int newAge){
       if(age > 120||age < 0){
            System.out.println("年龄输入有错");    //提示错误信息
        }else{
           age=newAge;
        }
   }

如此一来，我们就不用担了因为犯糊涂而产生一些基本的错误了