在Java中，如何实现封装

在 Java 中实现封装主要通过 访问修饰符 和 getter/setter 方法 来实现，核心步骤是"隐藏属性、暴露接口"。具体实现方式如下：

一、使用访问修饰符隐藏类的成员

Java 提供了 4 种访问修饰符，用于控制类成员（属性和方法）的访问范围，从而实现隐藏：

修饰符	访问范围	封装用途
private	仅当前类内部可访问	完全隐藏核心属性/方法
default	同一包内可访问（无修饰符时默认）	包内可见，对外隐藏
protected	同一包内或子类可访问	允许子类访问，对外隐藏
public	任何地方可访问	暴露公共接口（如 getter/setter）

封装的核心原则：
将类的属性（数据）声明为 private（私有），禁止外部直接访问；
将操作属性的方法声明为 public（公开），作为外部交互的接口。

二、通过 getter/setter 方法暴露访问接口

对于私有属性，提供公共的 getXxx() 方法（获取属性值）和 setXxx() 方法（设置属性值），在方法中可以添加校验逻辑，确保数据合法性。

实例：封装一个 Student 类

public class Student {
   
    // 1. 将属性声明为 private（隐藏数据）
    private String name;  // 姓名
    private int age;      // 年龄
    private double score; // 成绩

    // 2. 提供 public 的 getter 方法（获取属性值）
    public String getName() {
   
        return name;
    }

    // 3. 提供 public 的 setter 方法（设置属性值，可添加校验）
    public void setName(String name) {
   
        // 例如：限制姓名不能为 null 或空字符串
        if (name != null && !name.trim().isEmpty()) {
   
            this.name = name;
        } else {
   
            System.out.println("姓名不能为空！");
        }
    }

    public int getAge() {
   
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
   
        // 例如：限制年龄在 0-150 之间
        if (age >= 0 && age <= 150) {
   
            this.age = age;
        } else {
   
            System.out.println("年龄必须在 0-150 之间！");
        }
    }

    public double getScore() {
   
        return score;
    }

    public void setScore(double score) {
   
        // 例如：限制成绩在 0-100 之间
        if (score >= 0 && score <= 100) {
   
            this.score = score;
        } else {
   
            System.out.println("成绩必须在 0-100 之间！");
        }
    }

    // 4. 其他业务方法（也可封装内部逻辑）
    public void showInfo() {
   
        System.out.println("姓名：" + name + "，年龄：" + age + "，成绩：" + score);
    }
}

 

 

三、使用封装后的类

外部只能通过 setXxx() 方法修改属性，通过 getXxx() 方法获取属性，无法直接操作私有属性：

public class TestStudent {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        Student s = new Student();

        // 错误：无法直接访问 private 属性
        // s.name = "张三"; 

        // 正确：通过 setter 方法设置属性（会触发校验）
        s.setName("张三");   // 合法
        s.setAge(200);      // 触发错误提示：年龄必须在 0-150 之间
        s.setAge(18);       // 合法
        s.setScore(95.5);   // 合法

        // 通过 getter 方法获取属性
        System.out.println("姓名：" + s.getName()); // 输出：张三

        // 调用业务方法
        s.showInfo(); // 输出：姓名：张三，年龄：18，成绩：95.5
    }
}

 

 

四、封装的进阶：隐藏方法实现

除了属性，方法也可以被封装。例如，将类内部的辅助方法声明为 private，只暴露必要的 public 方法给外部使用：

public class Calculator {
   
    // 公开方法：对外暴露的接口
    public int add(int a, int b) {
   
        return calculate(a, b, "+");
    }

    public int subtract(int a, int b) {
   
        return calculate(a, b, "-");
    }

    // 私有方法：内部实现细节，对外隐藏
    private int calculate(int a, int b, String operator) {
   
        switch (operator) {
   
            case "+": return a + b;
            case "-": return a - b;
            default: throw new IllegalArgumentException("不支持的运算符");
        }
    }
}

 

 

外部只能调用 add() 和 subtract()，无需关心 calculate() 的实现，即使未来修改 calculate() 的逻辑，也不会影响外部调用。

总结

Java 实现封装的核心步骤：

1. 用 private 修饰属性，禁止外部直接访问；
2. 提供 public 的 getter/setter 方法，控制属性的读写逻辑；
3. 用访问修饰符隐藏内部方法实现，只暴露必要的公共接口。

通过这种方式，既能保证数据安全，又能降低代码耦合度，使程序更易于维护。