類由一些數(shù)據(jù)和方法組成。最重要的面向?qū)ο蠹夹g(shù)之一是，是把數(shù)據(jù)隱藏再類中，只能通過方法獲取。這種技術(shù)叫作 封裝(encapsulation)，因?yàn)樗梢园褦?shù)據(jù)(和內(nèi)部方法)安全的密封在這個“容器”中，只能由可信的用戶(即這個類中的方法)訪問。

為什么要這么做呢？最重要的原因是，隱藏類的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。如果避免讓程序員依賴這些細(xì)節(jié)，你就可以放心的修改實(shí)現(xiàn)，而無需擔(dān)心會破壞使用這個類的現(xiàn)有代碼。

你應(yīng)該始終封裝自己的代碼。如果沒有封裝好，那么幾乎無法推知并最終確

認(rèn)代碼是否正確，尤其是在多線程環(huán)境中(而基本上所有 Java 程序都運(yùn)行在

多線程環(huán)境中)。

使用封裝的另一個原因是保護(hù)類，避免有意或無意做了糊涂事。類中經(jīng)常包含一些相互依

賴的字段，而且這些字段的狀態(tài)必須始終如一。如果允許程序員(包括你自己)直接操作

這些字段，修改某個字段后可能不會修改重要的相關(guān)字段，那么類的狀態(tài)就前后不一致

了。然而，如果必須調(diào)用方法才能修改字段，那么這個方法可以做一切所需的措施，確保

狀態(tài)一致。類似地，如果類中定義的某些方法僅供內(nèi)部使用，隱藏這些方法能避免這個類

的用戶調(diào)用這些方法。

封裝還可以這樣理解：把類的數(shù)據(jù)都隱藏后，方法就是在這個類的對象上能執(zhí)行的唯一一

種可能的操作。

只要小心測試和調(diào)試方法，就可以認(rèn)為類能按預(yù)期的方式運(yùn)行。然而，如果類的所有字段

都可以直接操作，那么要測試的可能性根本數(shù)不完。

隱藏類的字段和方法還有一些次要的原因。

如果內(nèi)部字段和方法在外部可見，會弄亂類的 API。讓可見的字段盡量少，可以保持類的整潔，從而更易于使用和理解。

如果方法對類的使用者可見，就必須為其編寫文檔。把方法隱藏起來，可以節(jié)省時間和

精力。

訪問控制

Java 定義了一些訪問控制規(guī)則，可以禁止類的成員在類外部使用。

這個 public 關(guān)鍵字，連同 protected

和 private(還有一個特殊的)，是 訪問控制修飾符，為字段或方法指定訪問規(guī)則。

訪問包

Java 語言不直接支持包的訪問控制。訪問控制一般在類和類的成員這些層級完成。

已經(jīng)加載的包始終可以被同一個包中的代碼訪問。一個包在其他包中是否

能訪問，取決于這個包在宿主系統(tǒng)中的部署方式。例如，如果組成包的類

文件存儲在一個目錄中，那么用戶必須能訪問這個目錄和其中的文件才能

訪問包。

訪問類

默認(rèn)情況下，頂層類在定義它的包中可以訪問。不過，如果頂層類聲明為 public，那么在

任何地方都能訪問。

訪問成員

類的成員在類的主體里始終可以訪問。默認(rèn)情況下，在定義這個類的包中也可以訪問成員。這種默認(rèn)的訪問等級一般叫作包訪問。

這只是四個可用的訪問等級中的一個。其他

三個等級使用 public、protected 和 private 修飾符定義。下面是使用這三個修飾符的示例代碼：

public class Laundromat { // 所有人都可以使用這個類

private Laundry[] dirty; // 不能使用這個內(nèi)部字段

public void wash() { ... } // 但能使用這兩個公開的方法

public void dry() { ... } // 處理內(nèi)部字段

// 子類可能會想調(diào)整這個字段

protected int temperature;

}

下述訪問規(guī)則適用于類的成員：

類中的所有字段和方法在類的主體里始終可以使用。

如果類的成員使用 public 修飾符聲明，那么可以在能訪問這個類的任何地方訪問這個成員。這是限制最松的訪問控制類型。

如果類的成員聲明為 private，那么除了在類內(nèi)部之外，其他地方都不能訪問這個成員。

這是限制最嚴(yán)的訪問控制類型。

如果類的成員聲明為 protected，那么包里的所有類都能訪問這個成員(等同于默認(rèn)的

包訪問規(guī)則)，而且在這個類的任何子類的主體中也能訪問這個成員，而不管子類在哪

個包中定義。

如果聲明類的成員時沒使用任何修飾符，那么使用默認(rèn)的訪問規(guī)則(有時叫包訪問)，

包中的所有類都能訪問這個成員，但在包外部不能訪問。

默認(rèn)的訪問規(guī)則比 protected 嚴(yán)格，因?yàn)槟J(rèn)規(guī)則不允許在包外部的子類中

訪問成員。

使用 protected 修飾的成員時要格外小心。假設(shè) A 類使用 protected 聲明了一個字段 x，而

且在另一個包中定義的 B 類繼承 A 類(重點(diǎn)是 B 類在另一包中定義)。因此，B 類繼承了這

個 protected 聲明的字段 x，那么，在 B 類的代碼中可以訪問當(dāng)前實(shí)例的這個字段，而且

引用 B 類實(shí)例的代碼也能訪問這個字段。但是，這并不意味著在 B 類的代碼中能讀取任何

一個 A 類實(shí)例的受保護(hù)字段。

示例如下：

A類的定義如下：

package javanut6.ch03;

public class A {

protected final String name;

public A(String named) {

name = named;

}

public String getName() {

return name;

}

}

B類的定義如下：

package javanut6.ch03.different;

import javanut6.ch03.A;

public class B extends A {

public B(String named) {

super(named);

}

@Override

public String getName() {

return "B: " + name;

}

}

Java 的包不能“嵌套”，所以 javanut6.ch03.different 和 javanut6.ch03

是不同的包。javanut6.ch03.different 不以任何方式包含在 javanut6.

ch03 中，也和 javanut6.ch03 沒有任何關(guān)系。

可是，如果我們試圖把下面這個新方法添加到 B 類中，會導(dǎo)致編譯出錯，因?yàn)?B 類的實(shí)例無法訪問任何一個 A 類的實(shí)例(只能訪問字段)：

public String examine(A a) {

return "B sees: " + a.name;

}

如果把這個方法改成：

public String examine(B b) {

return "B sees another B: " + b.name;

}

就能編譯通過，因?yàn)橥活愋偷亩鄠€實(shí)例可以訪問各自的 protected 字段。當(dāng)然，如果 B

類和 A 類在同一包中，那么任何一個 B 類的實(shí)例都能訪問任何一個 A 類實(shí)例的全部受保護(hù)字段，因?yàn)槭褂?protected 聲明的字段對同一個包中的每個類都可見。

訪問控制和繼承

Java規(guī)范規(guī)定：

子類繼承超類中所有可以訪問的示例字段和示例方法；

如果子類和超類在同一個包中定義，那么子類繼承所有沒使用 private 聲明的實(shí)例字段和方法。

如果子類在其包中定義，那么它繼承所有使用 protected 和 public 聲明的實(shí)例字段和方法。

使用 private 聲明的字段和方法絕不會被繼承；類字段和類方法也一樣；

構(gòu)造方法不會被繼承(而是鏈在一起調(diào)用)

不過，有些程序員會對“子類不繼承超類中不可訪問的字段和方法”感到困惑。這似乎暗

示了，創(chuàng)建子類的實(shí)例時不會為超類中使用 private 聲明的字段分配內(nèi)存。然而，這不是上述規(guī)定想表述的。其實(shí)，子類的每個實(shí)例都包含一個完整的超類實(shí)例，其中包括所有不可訪問

的字段和方法。

那么，關(guān)于成員訪問性的正確表述應(yīng)該是：“所有繼承的成員和所有在類中定義的成員都

是可以訪問的。”這句話還可以換種方式說：

類繼承超類的所有實(shí)例字段和實(shí)例方法(但不繼承構(gòu)造方法)；

在類的主體中始終可以訪問這個類定義的所有字段和方法，而且還可以訪問繼承自超類的可訪問的字段和方法。

成員訪問規(guī)則總結(jié)

下面是一些使用可見性修飾符的經(jīng)驗(yàn)法則：

只使用 public 聲明組成類的公開API的方法和常量。使用 public 聲明的字段只能是常量和不能修改的對象，而且必須同時使用 final 聲明。

使用 protected 聲明大多數(shù)使用這個類的程序員不會用到的字段和方法，但在其他包中定義子類時可能會用到。

如果字段和方法供類的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)使用，但是同一個包中協(xié)作的類也要使用，那么就使用默認(rèn)的包可見性。

使用 private 聲明旨在類內(nèi)部使用，在其他地方都要隱藏的字段和方法。

嚴(yán)格來說，使用 protected 聲明的成員是類公開 API 的一部分，必須為其編

寫文檔，而且不能輕易修改，以防破壞依賴這些成員的代碼。

如果不確定該使用 protected、包還是 private 可見性，那么先使用 private。如果太過嚴(yán)

格，可以稍微放松訪問限制(如果是字段的話，還可以提供訪問器方法)。

設(shè)計 API 時這么做尤其重要，因?yàn)樘岣咴L問限制是不向后兼容的改動，可能會破壞依賴成員訪問性的代碼。

數(shù)據(jù)訪問器方法

Circle 類的這個版本使用 protected 聲明 r 字段，還定義了訪問器方法 getRadius() 和

setRadius()，用于讀寫這個字段的值，而且限制半徑不能為負(fù)數(shù)。r 字段使用 protected

聲明，所以可以在子類中直接(且高效地)訪問。使用數(shù)據(jù)隱藏和封裝技術(shù)定義的 Circle 類。

package shapes; // 為這個類指定一個包

public class Circle { // 這個類還使用public聲明

// 這是通用的常量，所以要保證聲明為public

public static final double PI = 3.14159;

protected double r; // 半徑被隱藏了，但在子類中可見

// 限制半徑取值的方法

// 這是子類可能感興趣的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)

protected void checkRadius(double radius) {

if (radius < 0.0)

throw new IllegalArgumentException("radius may not be negative.");

}

// 非默認(rèn)的構(gòu)造方法

public Circle(double r) {

checkRadius(r);

this.r = r;

}

// 公開的數(shù)據(jù)訪問器方法

public double getRadius() { return r; }

public void setRadius(double r) {

checkRadius(r);

this.r = r;

}

// 操作實(shí)例字段的方法

public double area() { return PI * r * r; }

public double circumference() { return 2 * PI * r; }

}

我們在一個名為 shapes 的包中定義 Circle 類。因?yàn)?r 字段使用 protected 聲明，所以

shapes 包中的任何其他類都能直接訪問這個字段，而且能把它設(shè)為任何值。這里假設(shè)

shapes 包中的所有類都由同一個作者或者協(xié)作的多個作者編寫，而且包中的類相互信任，

不會濫用擁有的訪問權(quán)限影響彼此的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

最后，限制半徑不能使用負(fù)數(shù)的代碼在一個使用 protected 聲明的方法中，這個方法是

checkRadius()。雖然 Circle 類的用戶無法調(diào)用這個方法，但這個類的子類可以調(diào)用，而

且如果想修改對半徑的限制，還可以覆蓋這個方法。

在 Java 中，數(shù)據(jù)訪問器方法的命名有個通用約定，即以“get”和“set”開

頭。但是，如果要訪問的字段是 boolean 類型，那么讀取字段的方法使用的

名稱可能會以“is”開頭。例如，名為 readable 的 boolean 類型字段對應(yīng)的

訪問器方法是 isReadable() 而不是 getReadable()。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java隐藏方式运行,Java 数据隐藏和封装的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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