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Java中如何使用访问限定符和包实现封装?

王林
发布: 2023-04-23 12:52:15
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    一. 封装

    封装是面向对象的三大特性之一;面向对象程序三大特性:封装、继承、多态 。

    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(简单来说就是套壳屏蔽细节)。

    用生活中的实物来理解封装,比如电脑:

    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

    二. 访问限定符(修饰符)

    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类或者类中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:

    Java怎么封装实现访问限定符和包

    public:公开的,可以理解为一个人的外貌特征,谁都可以看得到

    protected:受保护的,涉及到继承中的知识,继承博客中详细介绍

    default: 什么都不写时的默认权限,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:私有的,只有自己知道,其他人都不知道

    通过下面给出的代码示例理解封装:

    class Person {
        private String name;
        //private修饰的成员变量只能在本类中访问
        private int age;
    
        String sex;
        //这里不加修饰符即为默认权限,默认是default权限
    
        public String getName() {
            return name;
        }
        //在其他类中不能直接访问name和age,
        //但可以在本类中提供公开的(public修饰)访问方法和外界进行交互
        //这里就是对成员变量进行了封装
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        public void show() {
            System.out.println("姓名:"+name+" 年龄: "+age);
        }
    }
    
    public class Test {
    
        public static void main(String[] args) {
            Person person = new Person();
            //person.name = "bit";//不能直接进行访问
            person.setName("XIN-XIANG荣");
            person.setAge(21);
            //通过提供Person类中提供的方法间接进行访问
            System.out.println(person.getName()+" => "+person.getAge());
        }
    }
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    一般情况下成员变量设置为private,成员方法设置为public,通过这个例子就可以很好的理解封装了,这里对 类 内部的实现细节进行了隐藏/封装,对 外 只提供一些公开的方法供其他用户进行访问。

    【访问限定符的使用场景】:

    • 我们希望类要尽量做到 “封装”, 即隐藏内部实现细节, 只暴露出 必要 的信息给类的调用者.

    • 因此我们在使用的时候应该尽可能的使用 比较严格 的访问权限;例如如果一个方法能用 private, 就尽量不要用 public.

    • 另外, 还有一种 简单粗暴 的做法: 将所有的字段设为 private, 将所有的方法设为 public. 不过这种方式属于是对访问权限的滥用, 不过最好写代码的时候思考该类提供的字段方法到底给 “谁” 使用(是类内部自己用, 还是类的调用者使用, 还是子类使用)

    三. 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图片,一种好的方式就是将相同属性的图片放在相同文件下,也可以对某个文件夹下的图片进行更详细的分类 。

    Java怎么封装实现访问限定符和包

    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

    2.1 导入方法一

    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 Test1 {
        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());
        }
    }
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    2.2 导入方法二

    但是这种写法比较麻烦一些, 可以使用 import语句导入包

    import java.util.Date;
    public class Test1 {
        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());
        }
    }
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    2.3 导入方法三

    如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用 import java.util.* ,这里可以导入java.util这个包中的所有类,但要注意不是一下子将所有类都导进来,在代码中用到谁就会导入谁。

    import java.util.*;
    public class Test1 {
        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());
        }
    }
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    但是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 Test1 {
        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
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    在这种情况下需要使用完整的类名

    import java.util.*;
    import java.sql.*;
    public class Test1 {
        public static void main(String[] args) {
            java.util.Date date = new java.util.Date();
            System.out.println(date.getTime());
        }
    }
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    2.4 导入静态的方法和字段
    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.
    // double result = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
            double result = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));
            System.out.println(result);
        }
    }
    
    //对比正常的导入和使用
    import java.lang.Math;
    public class Test1 {
        public static void main(String[] args) {
            double x = 30;
            double y = 40;
            double result = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
            System.out.println(result);
        }
    }
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    3. 自定义包

    3.1 基本使用规则:
    • 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, 通常会用公司域名的颠倒形式(例如com.bat.demo1 ).

    • 包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.bat.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/bat/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

    3.2 IDEA中创键自定义包

    在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包

    Java怎么封装实现访问限定符和包

    在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.bat.demo1 ,敲入回车即可

    Java怎么封装实现访问限定符和包

    在包中创建类, 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名回车即可.

    Java怎么封装实现访问限定符和包

    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

    Java怎么封装实现访问限定符和包

    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

    Java怎么封装实现访问限定符和包

    4. 不同包中的访问权限控制

    Computer类位于com.bat.demo1包中,TestComputer位置com.bat.demo2包中

    package com.bat.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~~~");
        }
    }
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    Java怎么封装实现访问限定符和包

    注意:如果去掉Computer类之前的public修饰符,Computer类为默认权限,只能在同一包中访问,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。

    以上是Java中如何使用访问限定符和包实现封装?的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

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    来源:yisu.com
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