【Java】你真的懂封装吗?一文读懂封装-----建议收藏
前言
- 试想:我们使用微波炉的时候,只用设置好时间,按下“开始”即可运作。作为一个产品的使用者,我们希望生产者能把最简单的接口暴露给我们,而至于微波炉按下开关后,内部是具体如何运作的,这些细节不用我们操心。节省使用者的程序设计也是如此。同时,由于封装了内部细节,提供了对外的接口,作为使用者的我们无法直接随意对内部进行操作,保证了内部数据的.
- :为了减少重复代码和分解复杂操作,计算机引入了函数(子程序)的概念,Java中把这称为方法(Method).(【Java】保姆级讲解|从0到1学会方法及方法重载 ( 入门,包懂)).类
接下来我们具体感受一下Java中的封装(主要是讲封装在类上的体现):
目录
- 前言
- Part1:引入:
- Part2:封装举例:
- Part3:如何封装:
- 3.1:private实现封装:3.2:getter&setter方法:3.3:总结:封装步骤:3.4:实际封装应用案例:3.5:补充:IDEA快速根据private生成getter()&setter
- Part4:stetter()和构造器相结合
- Part5:封装的意义/作用/好处
- Part6:
- 6.1:反思、深入6.2:补充:函数体现封装6.3:总结:
Part1:引入:
- 我们用编程时会涉及到以下两个视角:
- :实现类内部细节—微波炉内部设计者
- :调用已有的类—微波炉的使用者
- 封装的本质是
我们在学习Java的时候经常会用到
jdk-API
文档,通过文档来查询某个类怎么使用:
此时我们的视角是:
,我们的目的是使用这个类,而不关注这个类的具体实现。这正是
的体现。Java开发者实现了一些类,把这些类的具体实现内容(类的源码)封装,只向外提供一些(接口),方便类的调用者去直接使用(再不用看源码的情况下,能快速使用这个类)。
Part2:封装举例:
class Person{ public String myName; public int age; public String sex; } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { Person person1=new Person(); person1.name=19; } } 123456789101112
- 假设类的实现者需要通过修改类的实现内容来升级功能:将name修改为myName:
class Person{ private String myName = "yaoyao"//修改 public int age; public String sex; } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { Person person1=new Person(); person1.myName=2000;//修改 } } 123456789101112
- 由于类的实现者修改了类的实现,导致类的调用者不得也修改自己的代码-----(必须先学习源码,才可以使用)同时,直接公开属性,可能会由于类的调用者给属性赋值不合理的数据,导致属性错误/不合理–
- 那么如何才能解决类的实现者在后期维护、修改的过程中,最大限度的不影响类的使用者呢(降低程序的复杂度)?以及保护属性数据的安全呢?----封装。
Part3:如何封装:
3.1:private实现封装:
- java中利用两个关键字搭配来实现封装:成员变量、成员方法被private修饰时,类的调用者无法访问&使用,只有在类内部可以访问&使用。(即,这些被封装起来的属性/行为,对于类的调用者来说是不可见的–无法直接访问&调用)。:成员变量、成员方法被public修饰时,类的调用者可以直接访问&使用。
🌇eg:
class Person{ private String myName = "yaoyao"//修改 private int age=19; private String sex="femal"; public void show(){ System.out.println(myName+age+sex); } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { Person person1=new Person(); person1.show(); } } 1234567891011121314
- 这样形式是一个封装:将myName\age\sex封装起来了,无法通过对象直接访问,只可以通过一个公开的方法-show()来显示(只读不写)
- :属性被private修饰之后,调用者无法直接访问到属性,这样确实,但是
3.2:getter&setter方法:
class Person{ private String myName; public void setMyName(String name){//对外提供访问属性方法 this.myName = name; } public String getMyName(){//对外提供获取属性方法 return this.myName; } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { Person person1 = new Person(); person1.setMyName("yaoyao"); System.out.println(person1.getMyName()); } } 12345678910111213141516
- :设置公开setter方法,当前属性值
- :设置公开getter方法,当前属性值.
你可能会想,如果类的实现者修改了对外公开的属性/方法,这样不是同样会增加类的调用者的学习&使用成本嘛?
答:
3.3:总结:封装步骤:
public void setXXX(参数列表){ //验证传参是否合理 ... //合理即可赋值: 属性 = 形参; } 123456
public void getXXX(){ //权限判断 return XXX; } 1234
3.4:实际封装应用案例:
public class Student(){ private String name;//名字 public static setName(String name){ //对数据进行验证合理性 if(name.length() >= 2 && name.length() <=10){ this.name = name; } else{ System.out.println("设置名字长度超过范围,未设置成功"); } } public static getName(){ return this.name; } } class Demo{ public static void main (String[] args){ Student student = new Student(); //若传入这样不合理数据,则无法成功修改属性 student.setName("hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh"); } } 12345678910111213141516171819202122
3.5:补充:IDEA快速根据private生成getter()&setter
- 鼠标右键选择generate(重构)/
alt+insert
- 选择:
- 即可生成:
Part4:stetter()和构造器相结合
public class Student(){ private String name;//名字 public static setName(String name){ //对数据进行验证合理性 if(name.length() >= 2 && name.length() <=10){ this.name = name; } else{ System.out.println("设置名字长度超过范围,未设置成功"); } } public static getName(){ return this.name; } //构造器(本质:初始化数据) public Student(String name){ setName(name);//直接在构造器内调用set方法 } } class Demo{ public static void main (String[] args){ Student student = new Student("HHHHHHHHHHHHHHHhhhhhhhhhhhhhhhh"); } 1234567891011121314151617181920212223
Part5:封装的意义/作用/好处
- :用private隐藏内部细节(外部不能随意访问),对传入数据进行验证,保证安全合理。避免因为外部的无意修改,破坏内部数据—
- :这里是指使用类把属性、成员方法封装起来的封装。即,一旦类的实现者实现了一个类,下一次遇到同样的问题,不必再次写一遍,而是直接调用类实现者写好的代码即可—提高代码复用性。
- :隐藏类内部的实现细节,不允许外部干涉,便于后期维护------降低程序复杂度。
- :暴露少量接口供外部使用,且尽量方便。提高类使用者的学习成本、使用成本。便于协助、扩展。
Part6:
6.1:反思、深入
的确,我们谈到封装,可能最先想到的是类,并且封装在类上体现的学问、细节,确实很多。,Java的函数和类本身是这种思想的明显体现。我的意思是,如果类中的属性都是public,我们仍然认为类是一种封装。但是如果只是单单的这样浅层次的封装,肯定会带来很多问题(如上文已经讲到的:安全性、使用成本…)
于是,我们需要更深层次的封装—上面Part所讲的,其实本质就是在类的基础上,再次封装(或许可以叫作套娃?)。
- 可以这样理解:类是一个书包,封装了各种各样的文具、书(数据、对数据的操作)。—类的外层封装
- 在书包中放个铅笔盒,专门用来放🖊,这个铅笔盒,我们叫作—封装在类中体现。本文大篇幅讲解的,其实是此封装!
- public和private干嘛?public修饰类:表示这个书包别人可以拿到(别人可以打开这个书包拉链)public&private修饰方法/属性:封装类内部细节!private修饰属性,就相当于把数据封在铅笔盒中了,就算你拿到了书包并且打开,并不代表你可以打开铅笔盒获取铅笔!但是public修饰getter(),说明打开铅笔盒的操作是可以使用的。
6.2:补充:函数体现封装
虽然类体现封装的确占大头,但是,函数(就是Java中的方法),也体现了封装,既然此文是讲封装,怎么能少的了我们的函数老爷呢?
- 程序的构成程序由数据和指令构成。大程序可以分为小程序,小程序可以再次细分—>子程序(分而治之)。所有我们看到有些地方把函数也称为子程序。程序是数据,指令的集合。所以:函数也是封装的体现
6.3:总结:
通过上面,可以看到,其实程序本身就是封装,类、函数是封装中的封装…
总之,请记住:
,
类&方法是封装的不唯二体现。通过封装,我们才能站在更高层次思考问题
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