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: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:

  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. 可以对成员进行更精确的控制。
  4. 隐藏信息,实现细节。

12.1 封装的步骤

  1. 使用 private 关键字来修饰成员变量。
  2. 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

  • private 的含义

    1. private 是一个权限修饰符,代表最小权限。
    2. 可以修饰成员变量和成员方法。
    3. 被 private 修饰后的成员变量和成员方法,只在本类中才能访问。
  • private的使用格式

    private 数据类型 变量名;
    
  • 使用 private 修饰成员变量,代码如下:

    public class Student{
    	private String name;
    	private int age;
    }
    
  • 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。

  • 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。

  • 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。

  • 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;
    	}
    }
    
  • 注意事项

    1. 如果你不提供构造方法,系统会给出无参数构造方法。
    2. 如果你提供了构造方法,系统将不再提供无参数构造方法。
    3. 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());
	}
}