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封装
1. 封装的概念
面向对象程序三大特性:封装、继承、多态。而类和对象阶段,主要研究的就是封装特性。何为封装呢?简单来说就是套壳屏蔽细节。
封装是一个比较抽象的,就好像是将复杂的东西隐藏起来,用一些简单的表达把他表达出来
比如:对于电脑这样一个复杂的设备,提供给用户的就只是:开关机、通过键盘输入,显示器,USB插孔等,让用户来和计算机进行交互,完成日常事务。但实际上:电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件。
对于计算机使用者而言,不用关心内部核心部件,比如主板上线路是如何布局的,CPU内部是如何设计的等,用户只需要知道,怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此计算机厂商在出厂时,在外部套上壳子,将内部实现细节隐藏起来,仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等,让用户可以与计算机进行交互即可。
封装:将数据和操作数据的方法进行有机结合,隐藏对象的属性和实现细节,仅对外公开接口来和对象进行交互
2. 访问限定符
Java中主要通过类和访问权限来实现封装:类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起,更符合人类对事物的认知,而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。
Java中提供了四种访问限定符
public:可以理解为一个人的外貌特征,谁都可以看得到
default: 对于自己家族中(同一个包中)不是什么秘密,对于其他人来说就是隐私了
private:只有自己知道,其他人都不知道
注意:
protected主要是用在继承中,继承部分详细介绍
default权限指:什么都不写时的默认权限
访问权限除了可以限定类中成员的可见性,也可以控制类的可见性
class Person {
private String name;
private int age;
public void eat() {
System.out.println("吃饭!");
}
public void show() {
System.out.println(name+" "+age);
}
}
}
在同一个包中,上面的类是class Person类 在Test3类中 new了他之后调用其中被private修饰的name报错了(说明受到了限制),而在Person类中new了他之后调用其中被private修饰的name可以进行赋值
在这里name通过private将name的访问权限变小了。(private修饰的类、属性、方法,只能自己使用,别的类是不能访问的,也就是说对于别的类来说是隐藏不可见的,private一般不修饰类,但是可以修饰内部类。)
对于private限定的值在其他类怎么使用(get变量名()/set变量名())
class Person {
private String name;
private int age;
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.name="张三";
}
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 class Test3 {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.setName("张三");
System.out.println(person.getName());
person.setAge(20);
System.out.println(person.getAge());
}
}
输出结果
我们通过get变量名()/set变量名()将自己想要的值输出和输入。
在Idea中的快捷方式
拿一个例子来表明一下public、private和default(默认值)
public class Computer {
private String cpu; // cpu
private String memory; // 内存
public String screen; // 屏幕
String brand; // 品牌---->default属性
public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
this.brand = brand;
this.cpu = cpu;
this.memory = memory;
this.screen = screen;
}
public void Boot(){
System.out.println("开机~~~");
}
public void PowerOff(){
System.out.println("关机~~~");
}
public void SurfInternet(){
System.out.println("上网~~~");
}
}
public class TestComputer {
public static void main(String[] args) {
Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
System.out.println(p.brand); // default属性:只能被本包中类访问
System.out.println(p.screen); // public属性: 可以任何其他类访问
// System.out.println(p.cpu); // private属性:只能在Computer类中访问,不能被其他类访问
}
}
注意:一般情况下成员变量设置为private,成员方法设置为public。
3. 封装扩展之包
1. 包的概念
在面向对象体系中,提出了一个软件包的概念,即**:为了更好的管理类,把多个类收集在一起成为一组,称为软件包**。有点类似于目录。比如:为了更好的管理电脑中的歌曲,一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下,也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。
在Java中也引入了包,包是对类、接口等的封装机制的体现,是一种对类或者接口等的很好的组织方式,比如:一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用:在同一个工程中允许存在相同名称的类,只要处在不同的包中即可。
2. 导入包中的类
Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用. 例如Date类:可以使用 java.util.Date 导入 java.util 这个包中的 Date类.
public class Test {
public static void main(String[] args) {
java.util.Date date = new java.util.Date();
// 得到一个毫秒级别的时间戳
System.out.println(date.getTime());
}
}
但是这种写法比较麻烦一些(这时候导入包的概念), 可以使用 import语句导入包。
import java.util.Date;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
// 得到一个毫秒级别的时间戳
System.out.println(date.getTime());
}
}
如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用 import java.util.*。
import java.util.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
// 得到一个毫秒级别的时间戳
System.out.println(date.getTime());
}
}
但是我们更建议显式的指定要导入的类名. 否则还是容易出现冲突的情况.
import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// util 和 sql 中都存在一个 Date 这样的类, 此时就会出现歧义, 编译出错
Date date = new Date();
System.out.println(date.getTime());
}
}
// 编译出错
Error:(5, 9) java: 对Date的引用不明确
java.sql 中的类 java.sql.Date 和 java.util 中的类 java.util.Date 都匹配
在这种情况下需要使用完整的类名
import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
java.util.Date date = new java.util.Date();
System.out.println(date.getTime());
}
}
可以使用import static导入包中静态的方法和字段。
import static java.lang.Math.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
double x = 30;
double y = 40;
// 静态导入的方式写起来更方便一些.如果没有静态导入的方式就要写成下面的形式
// double result = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
//导入之后
double result = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));
System.out.println(result);
}
}
注意事项:
import 和 C++ 的 #include 差别很大. C++ 必须 #include 来引入其他文件内容, 但是 Java 不需要.
import 只是为了写代码的时候更方便. import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using
3. 自定义包
基本规则
- 在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中。
- 包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例如 com.bit.demo1 )。
- 包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.bit.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/bit/demo1 来存储代码。
- 如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中。
操作步骤
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在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包
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在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.bit.demo1
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在包中创建类, 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名即可。
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此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDEA 自动创建出来了
-
同时我们也看到了, 在新创建的 Test.java 文件的最上方, 就出现了一个 package 语句
4. 包的访问权限控制举例
Computer类位于com.bit.demo1包中,TestComputer位置com.bit.demo2包中:
package com.bit.demo1;
public class Computer {
private String cpu; // cpu
private String memory; // 内存
public String screen; // 屏幕
String brand; // 品牌
public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
this.brand = brand;
this.cpu = cpu;
this.memory = memory;
this.screen = screen;
}
public void Boot(){
System.out.println("开机~~~");
}
public void PowerOff(){
System.out.println("关机~~~");
}
public void SurfInternet(){
System.out.println("上网~~~");
}
}
--------------------------------------------------------------------------------------------
package com.bite.demo2;
import com.bite.demo1.Computer;
public class TestComputer {
public static void main(String[] args) {
Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
System.out.println(p.screen);
// System.out.println(p.cpu); // 报错:cup是私有的,不允许被其他类访问
// System.out.println(p.brand); // 报错:brand是default,不允许被其他包中的类访问
}
}
// 注意:如果去掉Computer类之前的public修饰符,代码也会编译失败
5. 常见的包
- java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。
- java.lang.reflect:java 反射编程包;
- java.net:进行网络编程开发包。
- java.sql:进行数据库开发的支持包。
- java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要
- java.io:I/O编程开发包。