十二、封装
概述:面向对象编程语言是对客观世界的模拟,客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的,外界无法直接操作和修改。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其他类随意访问。要访问该类的数据,必须通过指定的方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护,也加强了代码的安全性。
原则: 将属性隐藏起来,若需要访问某个属性,提供公共方法对其访问。
实现封装的关键在于,绝对不能让类中的方法直接访问其他类的实例字段。程序只能通过对象的方法与对象数据进行交互。封装给对象赋予了“黑盒”特征,这是提高重用性和可用性的关键。
使用封装有四大好处:
- 良好的封装能够减少耦合。
- 类内部的结构可以自由修改。
- 可以对成员进行更精确的控制。
- 隐藏信息,实现细节。
12.1 封装的步骤
- 使用 private 关键字来修饰成员变量。
- 对需要访问的成员变量,提供对应的一对 getXxx() 方法、setXxx() 方法。
12.2 封装的操作–private关键字
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private 的含义
- private 是一个权限修饰符,代表最小权限。
- 可以修饰成员变量和成员方法。
- 被 private 修饰后的成员变量和成员方法,只在本类中才能访问。
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private的使用格式
private 数据类型 变量名;
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使用 private 修饰成员变量,代码如下:
public class Student{ private String name; private int age; }
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提供 getXxx() 方法、setXxx() 方法,可以访问成员变量,代码如下:
public class Student{ private String name; private int age; // 这些 getXxx()、setXxx()方法可以选择性的提供 public void setName(String n){ if(age > 120){ System.out.println("ERROR:error age input...."); //提示错误信息 }else{ this.age = age; } name = n; } public String getName(){ return name; } public void setAge(int a){ age = a; } public int getAge(){ returnage; } }
封装把一个对象的属性私有化,同时提供一些可以被外界访问的属性的方法。如果不想被外界访问,我们可以不提供方法给外界访问。但是如果一个类没有提供给外界任何可以访问的方法,那么这个类也没有什么意义了。
封装确实可以使我们更容易地修改类的内部实现,而无需修改使用了该类的代码。封装也可以对成员变量进行更精确的控制。
12.3 封装优化
01、this关键字
public class Student{
private String name;
private int age;
public void setName(String name){
name = name;
}
public void setAge(int age){
age=age;
}
}
经过修改和测试,我们发现新的问题,成员变量赋值失败了。也就是说,在修改了setXxx() 的形参变量名后,方法并没有给成员变量赋值!这是由于形参变量名与成员变量名重名,导致成员变量名被隐藏,方法中的变量名,无法访问到成员变量,从而赋值失败。所以,我们只能使用 ,来解决这个重名问题。
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this 的含义
this 代表所在类的当前对象的引用(地址值),即对象自己的引用。
记住:方法被哪个对象调用,方法中的this就代表那个对象。即谁在调用,this就代表谁。
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this的使用格式
this.成员变量名;
使用this修饰方法中的变量,解决成员变量被隐藏的问题,代码如下:
public class Student{ private String name; private int age; public void setName(String name){ //name = name; this.name = name; } public String getName(){ return name; } public void setAge(int age){ //age = age; this.age = age; } public int getAge(){ return age; } }
小贴士:方法中只有一个变量名时,默认也是使用 this 修饰,可以省略不写。
02、构造方法
当一个对象被创建时候,构造方法用来初始化该对象,给对象的成员变量赋初始值。
小贴士:无论你与否自定义构造方法,所有的类都有构造方法,因为 Java 自动提供了一个无参数构造方法,一旦自己定义了构造方法,Java 自动提供的默认无参数构造方法就会失效。
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构造方法的定义格式
//构造方法的写法上,方法名与它所在的类名相同,没有返回值,不需要有返回值。 修饰符 构造方法名(参数列表){ //方法体 }
public class Student{ private String name; private int age; //无参数构造方法 public Student(){} //有参数构造方法 public Student(String name,int age){ this.name = name; this.age = age; } }
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注意事项
- 如果你不提供构造方法,系统会给出无参数构造方法。
- 如果你提供了构造方法,系统将不再提供无参数构造方法。
- 构造方法是可以重载的,既可以定义参数,也可以不定义参数。
12.5 标准代码–JavaBean
JavaBean 是 Java 语言编写类的一种标准规范。符合 JavaBean 的类,要求类必须是具体的和公共的,并且具有无参数的构造方法,提供用来操作成员变量的 setXxx() 和getXxx() 方法。
public class ClassName{
//成员变量
//构造方法
//无参构造方法【必须】
//有参构造方法【建议】
//成员方法
//getXxx()
//setXxx()
}
编写符合 JavaBean 规范的类,以学生类为例,标准代码如下:
public class Student{
//成员变量
private String name;
private int age;
//构造方法
public Student(){}
public Student(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
//成员方法
public void setName(String name){
this.name = name;
}
public String getName(){
return name;
}
public void setAge(int age){
this.age = age;
}
public int getAge(){
return age;
}
}
测试类,代码如下:
public class TestStudent{
public static void main(String[] args){
//无参构造使用
Student s = new Student();
s.setName("柳岩");
s.setAge(18);
System.out.println(s.getName()+"‐‐‐"+s.getAge());
//带参构造使用
Student s2 = new Student("赵丽颖",18);
System.out.println(s2.getName()+"‐‐‐"+s2.getAge());
}
}