第十章 封装

1 封装

1.1 面向对象的三大特征

封装
继承
多态
​
有了封装，才有继承；有了继承，才能说多态。

 

1.2 面向对象的三大首要特征：封装

什么是封装？有什么用？
    现实生活中很多现实的例子都是封装的，例如：
        手机，电视机，笔记本电脑，照相机，这些都是外部有一个壳，封装起来保户内部的部件。保存内部的部件是安全的，另外封装了之后，对于我们使用者来说，我们是看不见内部的复杂结构的，我们也不需要关心内部有多么复杂，我们只需要会操作即可。
        
那么封装，你觉得有什么用呢？
    封装的作用有两个：
        第一个作用：保证内部结构的安全。
        第二个作用：屏蔽复杂，暴露简单。
        
在代码级别上，封装有什么用？
    一个类体当中的数据，假设封装之后，对于代码的调用人员来说，不需要关系代码的复杂实现，只需要通过一个简单的入口就可以访问了。
    另外，类体中安全级别较高的数据封装起来，外部人员不能随意访问了，来保证数据的安全性。

 

1.3 封装的引入

Person.java

​
/*
    Person表示人类：
        每一个人都有年龄这样的属性。
        年龄age, int类型
​
    我这里先不使用封装机制，分析程序存在什么缺点？
        Person类的age属性对外暴露，可以在外部程序中随意访问，导致了不安全。
​
    怎么解决这个问题？
        封装。
*/
​
// 这是没有封装的Person
public class Person{
​
    // 实例变量（属性）
    int age;  // age属性是暴露的，在外部程序中可以随意访问，导致了不安全
}
​

PersonTest.java

​
// 在外部程序中访问Person这个类型中的数据。
public class PersonTest{
    public static void main(String[] args){
​
        // 创建Person对象
        Person p1 = new Person();
​
        // 访问一个人的年龄
        // 访问一个对象的属性，通常包括两种操作，一种是读数据，一种是改数据。
        // 读数据
        System.out.println(p1.age);  // 读数据（get表示获取）
​
        // 修改数据（set表示修改/设置）
        p1.age = 50;
        System.out.println(p1.age);
​
        // 在PersonTest这个外部程序中目前是可以随意对age属性进行操作的。
        // 一个人的年龄值不应该为负数
        // 程序中给年龄赋值了一个负数，按说不符合业务要求的，但是程序目前还是通过了
        // 其实这就是程序的一个bug
        p1.age = -100;  // 改（随意在这里对Person内部数据进行访问，导致了不安全）
        System.out.println(p1.age);  // 读
​
    }
}
​

 

1.4 如何进行封装

第一步：属性私有化（使用private关键字进行修饰。）
第二步：1个属性对外提供set和get方法。外部程序只能通过set方法修改，只能通过get方法读取，可以在set方法中设立关卡来保存数据的安全性。
​
在强调一下：
    set方法和get方法都是实例方法，不能带static。
    不带static的方法称为实例方法，实例方法的调用必须先new对象。
    set和get方法写的时候有严格的规范要求：
        set方法长这个样子:
            public void set + 属性名首字母大写(1个参数){
                
            }
        get方法长这个样子：
            public 返回值类型 get+属性名首字母大字(无参){
                return xxx;
            }

Person.java

​
// 尝试封装一下
// 不再对外暴露复杂的数据，封装起来
// 对外只提供简单的操作入口。
// 优点：第一数据安全了，第二调用者也方便了。
public class Person2{
    // private表示私有的，被这个关键字修饰之后，该数据只能在本类中访问。
    // 出了这个类，age属性就无法访问了。 
    private int age;
​
    // 对外提供简单的访问入口
    // 外部程序只能通过调用以下的代码来完成访问
    // 思考：你应该对外部提供几个入口？
    // 思考：这些操作入口是否应该是方法呢？
    // 写一个方法专门来完成读。（get）
    // 写一个方法专门来完成写。（set）
    // get和set方法应该带有static，还是不应该有static, get和set方法应该定义为实例方法吗？ 
    // get读年龄，set改年龄，这个读和改都是操作的一个对象的年龄。（没有对象何来年龄）
    // 封装的第二步：对外提供分开的set方法和get方法作为操作入口，并且都不带有static。都是实例方法
    /*
        [修饰符列表] 返回值类型 方法名(形式参数列表){
        }
​
        注意：
            java开发规范中有要求，set方法和
                get方法要满足以下格式。
                    public 返回值类型 get+属性名首字母大写(无参){
                        return xxx;
                    }
                set方法的要求：
                    public void set+属性名首字母大写(有1个参数){
                        xxx = 参数;
                    }
            大写尽量按照java规范中要求的格式提供set和get方法。
            如果不按照这个规范格式来，那么你的程序将不是一个通用的程序。 
    */
​
    // get方法
    public int getAge(){
        return age;
    }
    // set方法
    public void setAge(int ages){
        // 能不能在这个位置上设置关卡
        if(ages < 0 || ages > 150){
            System.out.println("对不起，年龄值不合法，请重新赋值！");
            return;  // 直接终止程序的执行。
        }
        // 程序能够执行到这里，说明年龄一定是合法的。
        age = ages;
    }
}   
​
​
/*
    java中最难学习的是JavaSE
    JavaSE中最难学习的是面向对象
*/
​

PersonTest02.java

​
public class PersonTest02{
    public static void main(String[] args){
        // 创建对象
        Person2 p1 = new Person2();
​
        // Person的age，彻底在外部不能访问了，但是这难免有点太安全了。
        // age不能访问，这个程序就意义不大了。
        /*
        // 读age属性的值
        System.out.println(p1.age);
​
        // 修改age属性的值
        p1.age = 20;
​
        // 读age
        System.out.println(p1.age);
        */
​
        // 通过“类名.”可以调用set和get方法吗？ 不行。
        // 只有方法修饰符列表中有static的时候，才能使用“类名.”的方式访问
        // 错误
        // Person.getAge();
​
        // 读调用getAge()方法
        // int year = p1.getAge();
        // System.out.println(year);
        // 以上代码联合
        System.out.println(p1.getAge());
​
        // 改调用setAge()方法    
        p1.setAge(20);
        System.out.println(p1.getAge());
​
        p1.setAge(-100);
        System.out.println(p1.getAge());  // 对不起，年龄值不合法，请重新赋值！
    }
}
​