day13_面向对象的三大特征之封装

封装  

为什么需要封装？

面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里每一个事物的内部信息都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改，只能通过指定的方式进行访问和修改。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其他类随意访问。适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。

随着我们系统越来越复杂，类会越来越多，那么类之间的访问边界必须把握好，面向对象的开发原则要遵循“高内聚、低耦合”，而“高内聚，低耦合”的体现之一：

• 高内聚：类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉；
• 低耦合：仅对外暴露少量的方法用于使用

隐藏对象内部的复杂性，只对外公开简单的接口。便于外界调用，从而提高系统的可扩展性、可维护性。通俗的讲，把该隐藏的隐藏起来，该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。

如何实现封装呢？

• 通俗的讲，封装就是把该隐藏的隐藏起来，该暴露的暴露出来。那么暴露的程度如何控制呢？就是依赖访问控制修饰符，也称为权限修饰符来控制。访问控制修饰符来控制相应的可见边界，边界有如下：类丶包丶子类丶模块：Java9之后引入

权限修饰符

例如：

• 外部类：public和缺省
• 成员变量、成员方法、构造器、成员内部类：public,protected,缺省,private
• protected修饰非静态成员，跨包时，只能在子类的非静态成员中访问，在静态成员中无论是否创建对象都不能访问。

如何实现成员变量的封装？

成员变量（field）私有化之后，提供标准的get/set方法，我们把这种成员变量也称为属性（property）。或者可以说只要能通过get/set操作的就是事物的属性，哪怕它没有对应的成员变量。

成员变量封装的目的

• 隐藏类的实现细节
• 让使用者只能通过事先预定的方法来访问数据，从而可以在该方法里面加入控制逻辑，限制对成员变量的不合理访问。还可以进行数据检查，从而有利于保证对象信息的完整性。
• 便于修改，提高代码的可维护性。主要说的是隐藏的部分，在内部修改了，如果其对外可以的访问方式不变的话，外部根本感觉不到它的修改。例如：Java8->Java9，String从char[]转为byte[]内部实现，而对外的方法不变，我们使用者根本感觉不到它内部的修改。

实现步骤

1：使用 private 修饰成员变量。private是一个权限修饰符，代表最小权限。可以修饰成员变量和成员方法，被private修饰后的成员变量和成员方法，只在本类中才能访问。

private的使用格式：

​​

代码如下：

public class Student {
    /**
     * 姓名
     */
    private String name;
    /**
     * 年龄
     */
    private int age;
    //其他代码
}

2： 对需要操作的成员变量,提供对应的getXxx方法(获取属性的值) 、setXxx 方法(给属性赋值)。

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    //SetXxx 设置属性的方法
    public void setName(String a) {
        name = a;
    }

    public void setAge(int b) {
        age = b;
    }
    //getXxx获取属性的方法
    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

我们发现setXxx( )方法中的形参名字并不符合见名知意的规定，那么如果修改与成员变量名一致，是否就见名知意了呢？经过修改和测试，我们发现新的问题，成员变量赋值失败了。也就是说，在修改了setXxx( )的形参变量名后，方法并没有给成员变量赋值！

这是由于形参变量名与成员变量名重名，导致成员变量名被隐藏，方法中的变量名，无法访问到成员变量，从而赋值失败。所以，我们只能使用this关键字，来解决这个重名问题。 this表示谁: 哪个对象调用this所在的方法,this就表示哪个对象。

如何解决局部变量与成员变量同名问题

• 当局部变量与类变量（静态成员变量）同名时，在类变量前面加“类名."。
• 当局部变量与实例变量（非静态成员变量）同名时，在实例变量前面加“this.”

public class Student {

    private String name;

    private int age;

    // 提供给成员变量赋值的方法-set方法
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setAge(int age) {
        //判断数据的合法性
        if (age < 0 || age > 150) {
            this.age = -1;
            System.out.println("您的数据不合法!");
        } else {
            this.age = age;
        }
    }

    // 提供获取成员变量值的方法-get方法
    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

总结：

封装不单单是指成员变量的封装，我们使用方法，类，包，模块都是一种封装思想的体现。例如：方法是对功能的封装。包是对类的封装.，模块是对包的封装..