Java 面向对象（五）面向对象特征之一：封装性（封装与隐藏）

一、封装性的引入

　　1、高内聚，低耦合

　　　　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。

　　2、封装性的设计思想

　　　　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。通俗的说， 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。 

　　　　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。要访问该类的数据，必须通过指定的方式。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。 

　　3、问题的引入

　　　　当我们创建一个类的对象以后，我们可以通过"对象.属性"的方式，对对象的属性进行赋值。这里，赋值操作要受到属性的数据类型和存储范围的制约。除此之外，没有其他制约条件。但是，在实际问题中，我们往往需要给属性赋值加入额外的限制条件。这个条件就不能在属性声明时体现，我们只能通过方法进行限制条件的添加。（比如：年龄属性不能为负数等问题）

　　　　同时，我们需要避免用户再使用"对象.属性"的方式对属性进行赋值。则需要将属性声明为私有的(private)。

　　　　至此，针对于属性就体现了封装性。

　　　　

二、封装性的体现（Encapsulation）

　　1、信息的封装和隐藏

　　　　Java 中通过数据声明为私有的（private），再提供公共的（public）方法：getXxx()和 setXxx() 实现对该属性的操作，以实现下述目的：

　　　　（1）隐藏一个类中不需要对外提供的实现细节；

　　　　（2）使用者只能通过事先定制好的方法来访问数据，可以方便地加入控制逻辑，限制对属性的不合理操作；

　　　　（3）便于修改，增强代码的可维护性；

　　2、Demo

public class Zoo {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Animal();
        animal.setLegs(4);   // animal.setLegs(-100);
        //animal.legs = -100;  //非法的，The field Animal.legs is not visible
        System.out.println(animal.getLegs());
    }
}

class Animal {
    private int legs; //将属性legs定义为private，只能被Animal类内部访问
    public void setLegs(int i) {
        if (i != 0 && i != 2 && i != 4) {
            System.out.println("Wrong number of legs");
            return;
        }
        legs = i;
    }
    
    public int getLegs() {
        return legs;
    }
}　　

　　注意：

　　　　对于 Getter 来说，不能有参数，返回值类型和成员变量对应。

       　　对于 Setter 来说，不能有返回值，参数类型和成员变量对应。

　　3、封装性的体现

　　　　对封装性的体现不仅表现在上面的私有的 成员变量，还包括不对外暴露的私有的方法，私有的构造方法等。

三、四种访问权限修饰符

　　1、四种访问权限修饰符

　　　　Java权限修饰符public、 protected、 (缺省)、 private置于类的成员定义前，用来限定对象对该类成员的访问权限。

　　　　

　　　　对于 class 的权限修饰符只可以用 public 和 default （缺省）。

　　　　public 类可以在任意地方被访问。

　　　　default 类只可以被同一个包内部的类访问。

　　　　

　　2、封装性的体现，需要权限修饰符来配合

　　　　（1）Java 规定的4中权限（从小到大排列）：private、缺省、protected 、public 

　　　　（2）4种权限可以用来修饰类及类的内部结构：属性、方法、构造器、内部类；

　　　　（3）具体的，4种权限都可以用来修饰类的内部结构：属性、方法、构造器、内部类；

　　　　（4）修饰类的话，只能使用：缺省、public；

　　总结封装性：Java提供了4种权限修饰符来修饰类及类的内部结构，体现类及类的内部结构在被调用时的可见性的大小。