030：Java类的封装

Java 类的封装

（转自：http://c.biancheng.net/view/940.html）

1.类的封装

       封装将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，只能通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问。例如：一台计算机内部极其复杂，有主板、CPU、硬盘和内存， 而一般用户不需要了解它的内部细节，不需要知道主板的型号、CPU 主频、硬盘和内存的大小，于是计算机制造商将用机箱把计算机封装起来，对外提供了一些接口，如鼠标、键盘和显示器等，这样当用户使用计算机就非常方便。
封装的特点：

• 只能通过规定的方法访问数据。
• 隐藏类的实例细节，方便修改和实现。
  实现封装的具体步骤如下：

1. 修改属性的可见性来限制对属性的访问，一般设为 private。
2. 为每个属性创建一对赋值（setter）方法和取值（getter）方法，一般设为 public，用于属性的读写。
3. 在赋值和取值方法中，加入属性控制语句（对属性值的合法性进行判断）。

例 1

下面以一个员工类的封装为例介绍封装过程。一个员工的主要属性有姓名、年龄、联系电话和家庭住址。假设员工类为 Employee，示例如下：

1. public class Employee {
2.     private String name; // 姓名
3.     private int age; // 年龄
4.     private String phone; // 联系电话
5.     private String address; // 家庭住址
6.     public String getName () {
7.         return name;
8.     }
9. // setXxx() 方法来对其进行赋值
10. 10.     public void setName(String name) {
11. 11.         this.name = name;
12. 12.     }

13. //通过 getXxx() 方法来访问这些属性

1. 14.     public int getAge() {
2. 15.         return age;
3. 16.     }
4. 17.     public void setAge(int age) {
5. 18.         // 对年龄进行限制
6. 19.         if (age < 18 || age > 40) {
7. 20.             System.out.println("年龄必须在18到40之间！");
8. 21.             this.age = 20; // 默认年龄
9. 22.         } else {
10. 23.             this.age = age;
11. 24.         }
12. 25.     }
13. 26.     public String getPhone() {
14. 27.         return phone;
15. 28.     }
16. 29.  
17. 30.     public void setPhone(String phone) {
18. 31.         this.phone = phone;
19. 32.     }
20. 33.  
21. 34.     public String getAddress() {
22. 35.         return address;
23. 36.     }
24. 37.     public void setAddress(String address) {
25. 38.         this.address = address;
26. 39.     }

40. }

如上述代码所示，使用 private 关键字修饰属性，这就意味着除了 Employee 类本身外，其他任何类都不可以访问这些属性。但是，可以通过这些属性的 setXxx() 方法来对其进行赋值，通过 getXxx() 方法来访问这些属性。
在 age 属性的 setAge() 方法中，首先对用户传递过来的参数 age 进行判断，如果 age 的值不在 18 到 40 之间，则将 Employee 类的 age 属性值设置为 20，否则为传递过来的参数值。
编写测试类 EmployeeTest，在该类的 main() 方法中调用 Employee 属性的 setXxx() 方法对其相应的属性进行赋值，并调用 getXxx() 方法访问属性，代码如下：

1. //新建测试类
2. public class EmployeeTest {
3.     public static void main(String[] args) {
4.           //创建一个实例
5.         Employee people = new Employee();
6.           //使用setXxx()对属性进行赋值
7.         people.setName("王丽丽");
8.         people.setAge(35);
9.         people.setPhone("13653835964");
10. 10.         people.setAddress("河北省石家庄市");
11. 11.           //使用getXxx()对属性进行访问
12. 12.         System.out.println("姓名：" + people.getName());
13. 13.         System.out.println("年龄：" + people.getAge());
14. 14.         System.out.println("电话：" + people.getPhone());
15. 15.         System.out.println("家庭住址：" + people.getAddress());
16. 16.     }

17. }

运行该示例，输出结果如下：

姓名：王丽丽

年龄：35

电话：13653835964

家庭住址：河北省石家庄市

       通过封装，实现了对属性的数据访问限制，满足了年龄的条件。在属性的赋值方法中可以对属性进行限制操作，从而给类中的属性赋予合理的值，并通过取值方法获取类中属性的值（也可以直接调用类中的属性名称来获取属性值）。

2.封装图书信息类

       了解有关封装的知识后，通过完整的例子再次实现封装。要求编写表示图书的 Book 类，实现以下需求：

• 基本信息包括图书名称（bookName）、总页数（pagelbtalNum），其中页数不能少于 200 页，否则输出错误信息，并赋予默认值 200。
• 为各个属性设置赋值和取值方法。
• 具有 details() 方法，该方法在控制台输出每本图书的名称和总页数。
  编写 BookTest 测试类，为 Book 对象的属性赋予初始值，并调用 details() 方法输出详细信息。根据上面的描述添加代码，步骤如下。
  1）创建 Book 类，首先向该类添加 bookName 变量，并封装该变量。代码如下：

1. //创建类
2. public class Book {
3. //添加 bookName 变量
4.     private String bookName; // 图书名称
5. //封装变量，使用了getXxx()访问
6.     public String getBookName() {
7.         return bookName;
8.     }
9. //封装变量，使用了setXxx()赋值
10. 10.     public void setBookName(String bookName) {
11. 11.         this.bookName = bookName;
12. 12.     }

13. }

2）在 Book 类中添加 bookTotalNum 变量，并封装该变量，在封装的 setter 方法中判断页数的值是否小于 200。代码如下：

1. private int bookTotalNum; // 图书总页数
2. //封装变量
3. public int getBookTotaiNum() {
4.     return bookTotalNum;
5. }
6. //在封装的 setXxx()方法中判断页数的值是否小于 200
7. public void setBookTotalNum(int bookTotalNum) {
8.     if (bookTotalNum < 200) {
9.         System.out.println(this.bookName + "这本书的页数不能少于 200 页");
10. 10.         this.bookTotalNum = 200;
11. 11.     } else {
12. 12.         this.bookTotalNum = bookTotalNum;
13. 13.     }

14. }

3）在 Book 类中添加公有的 details() 方法，输出图书的名称和总页数。代码如下：

1. public void details() {
2.     System.out.println(this.bookName + "这本书的总页数是：" + this.bookTotalNum);
3. }

4）创建 BookTest 测试类，在该类的 main() 方法中创建 Book 类的两个实例对象，然后分别为类中的两个属性赋值，最后调用 details() 方法输出信息。代码如下：

1. public class BookTest {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         Book book1 = new Book();
4.         book1.setBookName("《红与黑》");
5.         book1.setBookTotalNum(190);
6.         book1.details();
7.         System.out.println("************************************");
8.         Book book2 = new Book();
9.         book2.setBookName("《格林童话》");
10. 10.         book2.setBookTotalNum(520);
11. 11.         book2.details();
12. 12.     }

13. }

5）执行上述代码，输出结果如下：

《红与黑》这本书的页数不能少于 200 页

《红与黑》这本书的总页数是：200

************************************

《格林童话》这本书的总页数是：520