【Java】封装的实现，访问限定符、包

深碍√TFBOYSˉ_ 2023-09-28 19:22 24阅读 0赞

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#### 文章目录 ####

*  一. 封装
 *  二. 访问限定符(修饰符)
 *  三. 包
 *   *  1. 包的概念
     *  2. 导入包中的类
     *   *  2.1 导入方法一
         *  2.2 导入方法二
         *  2.3 导入方法三
         *  2.4 导入静态的方法和字段
     *  3. 自定义包
     *   *  3.1 基本使用规则：
         *  3.2 IDEA中创键自定义包
     *  4. 不同包中的访问权限控制
     *  5. 常见的包

## 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：

![img][]

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：

![img][img 1]  
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());
        }
    }

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 。

![img][img 2]

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());
        }
    }

#### 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());
        }
    }

#### 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());
        }
    }

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

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());
        }
    }

#### 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);
        }
    }

### 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 ####

1.  在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包

![img][img 3]

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

![img][img 4]

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

![img][img 5]

1.  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

![img][img 6]

1.  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

![img][img 7]

### 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~~~");
        }
    }

![img][img 8]

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 ###

1.  java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。
2.  java.lang.reflect:java 反射编程包;
3.  java.net:进行网络编程开发包。
4.  java.sql:进行数据库开发的支持包。
5.  java.util:是java提供的工具程序包；(集合类等) **非常重要**
6.  java.io:I/O编程开发包。

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[078b66f87e3c4e309d7f34d79c5776c4.gif_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/078b66f87e3c4e309d7f34d79c5776c4.gif#pic_center
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[img 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e809ce08451098c049a18220c127863f.png
[img 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/383cf5d001ba9008e18da00e270f8a2d.png
[img 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/c7bfe28719a4ea9001fea167e1c8a5d5.png
[img 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/8b2437d55491d4a7b3ccc068cb98edcc.png
[img 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/65c854a62bc4e544ba1bd84360deee15.png
[img 6]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/b76e78f7bf9a10acb37183c2228c02a8.png
[img 7]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/4fd24a6701ca6689fed6bc152b34c6fe.png
[img 8]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/799f98ea701700d77a700dd9b0cb2980.png