【JAVASE】封装

比眉伴天荒 2024-04-23 20:26 9阅读 0赞

> ⭐ 作者：小胡\_不糊涂  
> 🌱 作者主页：[小胡\_不糊涂的个人主页][Link 1]  
> 📀 收录专栏：[浅谈Java][Java]  
> 💖 持续更文，关注博主少走弯路，谢谢大家支持 💖

#### 封装 ####

*  1. 什么是封装
 *  2. 访问限定符
 *  3. 封装扩展之包
 *   *  3.1 什么是包
     *  3.2 导入包中的类
     *  3.3 自定义包
     *  3.4 包的访问权限控制举例
     *  3.5 常见的包

![在这里插入图片描述][fd3b98b5ed544a3a8206f6478fa04944.gif_pic_center]

## 1. 什么是封装 ##

面向对象程序三大特性： 封装、继承、多态。  
而类和对象阶段，主要研究的就是封装特性。何为封装呢？简单来说就是套壳屏蔽细节。

`🍩封装从语法上来说就是被private修饰的成员变量或者成员方法，只能在当前类当中使用`

比如：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。

![在这里插入图片描述][1ab5f1b7224148579727d0f5b0c3eff2.png]

对于计算机使用者而言，不用关心内部核心部件，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。

> **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。

## 2. 访问限定符 ##

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：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>范围</th> 
   <th>private</th> 
   <th>default</th> 
   <th>protected</th> 
   <th>public</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>同一包的同一类</td> 
   <td>√</td> 
   <td>√</td> 
   <td>√</td> 
   <td>√</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>同一包的不同类</td> 
   <td></td> 
   <td>√</td> 
   <td>√</td> 
   <td>√</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>不同包中的子类</td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td>√</td> 
   <td>√</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>不同包中的非子类</td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td>√</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

> 比如：  
> public：可以理解为一个人的外貌特征，谁都可以看得到  
> default：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：只有自己知道，其他人都不知道

【说明】

*  protected主要是用在继承中
 *  default权限指：什么都不写时的默认权限
 *  访问权限除了可以限定类中成员的可见性，也可以控制类的可见性

**实例：创建连两个类**

//代码一:
    public class Computer {
        
    
            private String cpu; // cpu
            private String memory; // 内存
            public String screen; // 屏幕
            String brand; // 品牌---->default属性
    
            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~~~");
        }
    }

//代码二：
    public class TestComputer {
        
            public static void main(String[] args) {
        
                Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
                System.out.println(p.brand); // default属性：只能被本包中类访问
                System.out.println(p.screen); // public属性： 可以任何其他类访问
                //System.out.println(p.cpu); // private属性：只能在Computer类中访问，不能被其他类访问
                p.Boot();
                p.PowerOff();
                p.SurfInternet();
            }
        }

🍤 *运行结果：*

![在这里插入图片描述][e1035500839f415a907b7fe637e1baed.png]

`🍩注释掉System.out.println(p.cpu);`

![在这里插入图片描述][8cd79502e0a84c4294b51390ad7ad245.png]  
一般情况下成员变量设置为private，成员方法设置为public

## 3. 封装扩展之包 ##

### 3.1 什么是包 ###

> 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歌曲，一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下，也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。

![在这里插入图片描述][13a8fb93ad0547e8a83f5be4c55262ce.png]

> 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**。

### 3.2 导入包中的类 ###

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 Test {
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    	java.util.Date date = newjava.util.Date();
    	// 得到一个毫秒级别的时间戳
    	System.out.println(date.getTime());
    	}
    }

上面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 Test {
        
    	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());
    	}
    }

🍤 *运行结果：*

![在这里插入图片描述][8842dde2bf88453f95a1ec61c34eb5cb.png]  
如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用 import java.util.\*

import java.util.*;
    public class Test {
        
    	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());
    }
    }

`🍩建议显式的指定要导入的类名`

例如下面这段代码：

import java.util.*;
    import java.sql.*;
    public class Test {
        
    	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());
    	}
    }
    //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 Test {
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    		java.util.Date date = new java.util.Date();
    		System.out.println(date.getTime());
    	}
    }

**使用import static导入包中静态的方法和字段：**

//方法一：
    public class Test {
        
            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);
            }
    }

//方法二：
    import static java.lang.Math.*;
    public class Test {
        
            public static void main(String[] args) {
        
                double x = 30;
                double y = 40;
        		
                double result = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));
                System.out.println(result);
            }
    }

🍤 *运行代码：*

![在这里插入图片描述][2e4b234acf824df593d2f729426dabcb.png]  
注：  
import 和 C++ 的 \#include 差别很大。C++ 必须 \#include 来引入其他文件内容，但是 Java 不需要。import 只是为了写代码的时候更方便。import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using。

### 3.3 自定义包 ###

基本规则：

*  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，通常会用公司的域名的颠倒形式(例如 com.bit.demo1 )
 *  包名要和代码路径相匹配。例如创创com.bit.demo1 的包，那么会存在一个对应的路径 com/bit/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

操作步骤：

1.  在 IDEA 中先新建一个包：右键 src --> 新建 --> 包

![在这里插入图片描述][59825d91aaac46919fa6ba9ebc039813.png]

1.  在弹出的对话框中输入包名，例如 test.demo1

![在这里插入图片描述][7287dba7838740eaa1f11be5f4d1a821.png]

1.  在包中创建类，右键包名 -> 新建 -> 类，然后输入类名

![在这里插入图片描述][002baf4703e44d5ab6a42ffd3e7074cb.png]

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

![在这里插入图片描述][c5747166bf664a648f6d1c4b53dc1ab2.png]

1.  同时我们也看到了，在新创建的 test1.java 文件的最上方，就出现了一个 package 语句  
    ![在这里插入图片描述][1e161013ba984012a9f76997b2c25a4f.png]

### 3.4 包的访问权限控制举例 ###

Computer类位于com.bit.demo1包中，TestComputer位置com.bit.demo2包中：

//代码一：
    package com.bit.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~~~");
    	}
    }

//代码二：
    package com.bite.demo2;
    import com.bite.demo1.Computer;
    
    public class TestComputer {
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    		Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
    		System.out.println(p.screen);
    		// System.out.println(p.cpu); // 报错：cup是私有的，不允许被其他类访问
    		// System.out.println(p.brand); // 报错：brand是default，不允许被其他包中的类访问
    	}
    }

`🍩如果去掉Computer类之前的public修饰符，代码也会编译失败`

### 3.5 常见的包 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>包名</th> 
   <th>作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>java.lang</td> 
   <td>系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>java.lang.reflect</td> 
   <td>java 反射编程包</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>java.net</td> 
   <td>进行网络编程开发包</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>java.sql</td> 
   <td>进行数据库开发的支持包</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>java.util</td> 
   <td>是java提供的工具程序包(集合类等) 非常重要</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>java.io</td> 
   <td>I/O编程开发包</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

--------------------

![在这里插入图片描述][e589a4065d56403dbbd8781a849b7cdc.png]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/iLoyo_
[Java]: http://t.csdn.cn/P9HTz
[fd3b98b5ed544a3a8206f6478fa04944.gif_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/cc3e7d454b85447891a8962535fddffa.gif
[1ab5f1b7224148579727d0f5b0c3eff2.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/801f951153444fa895a922e9ad791713.png
[e1035500839f415a907b7fe637e1baed.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/821c40e4914547c5a462a44320353964.png
[8cd79502e0a84c4294b51390ad7ad245.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/bdc2873a3e8643e1a3f6dad824812eb7.png
[13a8fb93ad0547e8a83f5be4c55262ce.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/65e6b827f2a54250b142f97da7185d24.png
[8842dde2bf88453f95a1ec61c34eb5cb.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/964f7f689db242d9b8c62f5cb1328fe1.png
[2e4b234acf824df593d2f729426dabcb.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/92faec7104d14d0cba635e3a07ec83c5.png
[59825d91aaac46919fa6ba9ebc039813.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/200437de113f48afa3e51c0fc76106f1.png
[7287dba7838740eaa1f11be5f4d1a821.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/3e078bd8223c49dca584322c3573fff7.png
[002baf4703e44d5ab6a42ffd3e7074cb.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/13c505e19eb64390988ad24cdcfe6e6c.png
[c5747166bf664a648f6d1c4b53dc1ab2.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/ede76591b9344594827e38347fbd92ce.png
[1e161013ba984012a9f76997b2c25a4f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/d3f17b15a55140d094735e6d6b30df54.png
[e589a4065d56403dbbd8781a849b7cdc.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/e89aacd5cbb84d72995c463eed605a77.png