Java 封装

Java 封装

封装是面向对象编程的关键特性之一。封装是指将字段和方法捆绑在单个类中。

它阻止外部类访问和修改类的字段和方法。这也有助于实现数据隐藏。

示例 1：Java 封装

class Area {

  // fields to calculate area
  int length;
  int breadth;

  // constructor to initialize values
  Area(int length, int breadth) {
    this.length = length;
    this.breadth = breadth;
  }

  // method to calculate area
  public void getArea() {
    int area = length * breadth;
    System.out.println("Area: " + area);
  }
}

class Main {
  public static void main(String[] args) {

    // create object of Area
    // pass value of length and breadth
    Area rectangle = new Area(5, 6);
    rectangle.getArea();
  }
}

输出

Area: 30

在上面的示例中，我们创建了一个名为 Area 的类。该类的主要目的是计算面积。

要计算面积，我们需要两个变量：length 和 breadth，以及一个方法：getArea()。因此，我们将这些字段和方法捆绑在一个类中。

在这里，字段和方法也可以从其他类访问。因此，这不是数据隐藏。

这仅仅是封装。我们只是将相似的代码放在一起。

为什么需要封装？

• 在 Java 中，封装有助于我们将相关的字段和方法放在一起，使我们的代码更清晰、易于阅读。
• 它有助于控制我们数据字段的值。例如，

  class Person {
    private int age;
  
    public void setAge(int age) {
      if (age >= 0) {
        this.age = age;
      }
    }
  }

  
  
  在这里，我们将 age 变量设为 private，并在 setAge() 方法中应用了逻辑。现在，age 不能为负数。
• getter 和 setter 方法为我们的类字段提供了只读或只写访问。例如，

  getName()  // provides read-only access
  setName() // provides write-only access

• 它有助于解耦系统的组件。例如，我们可以将代码封装到多个模块中。
  
  这些解耦的组件（模块）可以独立且并行地开发、测试和调试。并且，某个组件中的任何更改都不会对其他组件产生任何影响。
• 我们还可以使用封装来实现数据隐藏。在上面的示例中，如果我们把 length 和 breadth 变量改为 private，那么对这些字段的访问就会受到限制。
  
  并且，它们会被隐藏起来，不被外部类访问。这就是数据隐藏。

数据隐藏

数据隐藏是一种通过隐藏实现细节来限制对数据成员的访问的方法。封装也提供了一种数据隐藏的方式。

我们可以使用访问修饰符来实现数据隐藏。例如，

示例 2：使用 private 说明符进行数据隐藏

class Person {

  // private field
  private int age;

  // getter method
  public int getAge() {
    return age;
  }

  // setter method
  public void setAge(int age) {
    this.age = age;
  }
}

class Main {
  public static void main(String[] args) {

    // create an object of Person
    Person p1 = new Person();

    // change age using setter
    p1.setAge(24);

    // access age using getter
    System.out.println("My age is " + p1.getAge());
  }
}

输出

My age is 24

在上面的示例中，我们有一个 private 字段 age。由于它是 private，因此无法从类外部访问。

为了访问 age，我们使用了 public 方法：getAge() 和 setAge()。这些方法称为 getter 和 setter 方法。

将 age 设置为 private 使我们能够限制从类外部的未经授权的访问。这就是数据隐藏。

如果我们尝试从 Main 类访问 age 字段，将会收到一个错误。

// error: age has private access in Person
p1.age = 24;