[Java入门笔记] 面向对象三大特征之：封装

了解封装

什么是封装？

在Java的面向对象程序设计中，有三大基本特征：封装、继承和多态。首先我们先来看看封装：

在Java的面对对象程序设计中，封装（Encapsulation）是指一种将函数功能实作细节部份包装、隐藏起来的方法。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外部类定义的代码随便访问。如果要访问类中的代码和数据，必须要通过严格的控制。

为什么要使用封装？

使用封装主要有以下好处：

能够隐藏该类中一些功能的实现细节。让调用者通过事先实现好的方法访问类的功能和数据，同时也限制对类中数据的不合理访问。
对数据进行检查，有利于保护对象信息的完整和合理性。
便于对代码的修改和维护，提高代码的可维护性。

如何使用封装？

访问权限控制符

Java中一共有四个访问权限控制符，用来对类和对象的数据进行封装：

修饰符	类内部	同一个包	子类真	全局范围
private	√
default	√	√
protected	√	√	√
public	√	√	√	√

对于外部类，也可以使用修饰符，不过外部类只能使用public和默认两种修饰符。

例子

public class Person {
    
    //用private修饰符修饰，外部无法访问
    private String name;  //姓名
    private int age;      //年龄
    private String idNum;  //身份证号
    
    //得到该类对象的姓名
    public String getName() {
        return name;
    }
    
    //设置该类的对象的姓名，如果传入空值，则不赋值
    public void setName(String name) {
        if(name.length() == 0 || name == null){
            return;
        }
        this.name = name;
    }
    
    //得到年龄
    public int getAge() {
        return age;
    }
    
    //设置年龄，当传入的参数大于等于0时，才将参数设置给该对象
    public void setAge(int age) {
        if(age >= 0){
            this.age = age;
        }
    }
    
    //得到身份证号
    public String getIdNum() {
        return idNum;
    }
    
    //设置身份证号
    public void setIdNum(String idNum) {
        this.idNum = idNum;
    }
  
}

上面的例子中我们为该类中的属性增加了private修饰符，外部无法再直接访问和修改这些属性，如果有需要使用，我们则需要为其增加getXxx和setXxx方法访问这些事项，同时，我们也可以在这些方法中对这些属性的访问进行控制，比如姓名不能为空，年龄不能为负数等等。

这样我们并可见对程序的完整性和合理性进行合理的控制，也能更好的增强代码的安全性，也使代码能够更好的管理与维护。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        p.name = "张三";  //错误，无法直接访问
        p.setName("张三");
        p.setAge(-5); 
        System.out.println(p.getAge());  //输出默认值0,尽管我们在上一行代码中传入一个数值，但是我们在setAge方法中做了控制，所以传入的负数并没有赋给p对象
    }

}

使用原则

关于访问控制符的使用，我们使用应当尽量符合下面一些原则：

类的大部分成员变量，都应该使用private修饰符，只有一些static、全局变量的Field，才考虑使用public修饰符。
如果某个类主要用作其他类的父类，类中的大部分方法和属性希望被子类重写和使用，而又不想被外部直接调用，则应当使用protected修饰符。
希望被暴露出来直接被外部使用的方法，应当使用public修饰符。
一个方法的功能只有在类的内部被调用时，应当使用private修饰符。