【JAVA】为什么要使用封装以及如何封装

今天药忘吃喽~ 2024-04-14 12:02 68阅读 0赞

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## 前言 ##

Java的封装指的是在一个类中将数据和方法进行封装，使其可以保护起来，只能在该类内部访问，而不允许外部直接访问和修改。这是Java面向对象编程的三个基本特性之一，另外两个是继承和多态。在此之前我们已经学习过关于继承的概念，今天我们来学习有关封装的内容。  
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## 封装的含义 ##

封装是面向对象编程的一种重要概念，是**将数据和对数据的操作封装在一个类中，使得数据对外部的访问受到限制，只能通过类中的公共方法来访问或操作**。封装的目的是隐藏类的实现细节，并且保护数据不被随意修改，从而增强了代码的安全性和可维护性。另外，封装也使得代码的扩展和修改更加方便，只需在类内部进行修改而不需要修改其他代码。

> 通过封装，可以提高类的`安全性`和`可维护性`，使得类的实现细节被隐藏，只暴露出有限的接口和功能给外部使用，从而减少了类之间的耦合性。同时，封装还可以实现数据隐藏和数据保护，提高程序的`可靠性`和`可扩展性`。

## 四种访问控制符 ##

Java中，采用访问控制符来控制类中数据成员和方法的访问权限，主要有四种访问控制符：public、private、protected和默认访问控制符（即不写访问控制符）。

>  *  **public**：表示该数据成员或方法可以被其他`任何类访问`。
>  *  **private**：表示该数据成员或方法只能在`当前类内部访问`。
>  *  **protected**：表示该数据成员或方法可以在`当前类和其子类中访问`。
>  *  **默认访问控制符**：表示该数据成员或方法`只能在同一个包内的其他类中访问`。

## 封装的两种经典实例 ##

### 银行账户类 ###

该类的主要属性包括账户名、账号、账户余额等。其中账户余额是一个私有属性，外部无法直接访问。类中提供了一系列操作账户的方法，例如存款、取款、查询余额等。这些方法都能够在保证账户余额正确的情况下，修改账户余额。

public class BankAccount {
        
        private String accountNumber;
        private double balance;
    
        public BankAccount(String accountNumber, double balance) {
        
            this.accountNumber = accountNumber;
            this.balance = balance;
        }
    
        public String getAccountNumber() {
        
            return accountNumber;
        }
    
        public double getBalance() {
        
            return balance;
        }
    
        public void deposit(double amount) {
        
            balance += amount;
        }
    
        public void withdraw(double amount) {
        
            if (balance >= amount) {
        
                balance -= amount;
            } else {
        
                System.out.println("Insufficient balance.");
            }
        }
    }

>  *  **accountNumber:** 表示账户号码的字符串。
>  *  **balance**: 表示账户余额的双精度浮点数。
>  *  **BankAccount(String accountNumber, double balance)**: 构造函数，用于创建一个新的银行账户对象。
>  *  **getAccountNumber()**: 返回账户号码的方法。
>  *  **getBalance()**: 返回账户余额的方法。
>  *  **deposit(double amount)**: 存款方法，用于向账户中添加资金。
>  *  **withdraw(double amount)**: 取款方法，用于从账户中扣除资金。如果账户余额不足，将输出一条错误信息。

### 学生类 ###

public class Student {
        
        // 属性
        private String name;
        private int age;
        private String gender;
        private String id;
    
        // 构造方法
        public Student(String name, int age, String gender, String id) {
        
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.gender = gender;
            this.id = id;
        }
    
        // 方法
        public void study() {
        
            System.out.println("学生正在学习");
        }
    
        public void showInfo() {
        
            System.out.println("姓名：" + name);
            System.out.println("年龄：" + age);
            System.out.println("性别：" + gender);
            System.out.println("学号：" + id);
        }
    
        // Getter和Setter方法
        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 String getGender() {
        
            return gender;
        }
    
        public void setGender(String gender) {
        
            this.gender = gender;
        }
    
        public String getId() {
        
            return id;
        }
    
        public void setId(String id) {
        
            this.id = id;
        }
    }

>  *  **属性**：学生类具有姓名、年龄、性别和学号这些属性。
>  *  **构造方法**：学生类具有一个带四个参数的构造方法，用于初始化学生对象。
>  *  **方法**：学生类具有学习方法和展示学生信息的方法。
>  *  **Getter和Setter方法**：学生类具有获取和设置属性值的Getter和Setter方法，用于保护属性的私有性。

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