C#面向对象三大特性：封装

什么是封装

定义：把一个或多个项目封闭在一个物理的或者逻辑的包中。在面向对象程序设计方法论中，封装是为了防止对实现细节的访问。

封装的优点

1. 隔离性，安全性。被封装后的对象（这里的对象是泛指代码的编程单元，一般指：程序集，命名空间，类，方法，属性，变量等）其外部对象是无法直接访问对象的内部实现细节，内部实现细节的的改动不会影响到外部对象的访问原则。

2. 可读性。被封装的对象的名称恰当的话，可以不看具体实现的情况下，了解该对象的作用

3. 良好的封装能够减少耦合（比如实现界面和逻辑分离）

4. 类具有清晰的对外接口，使用者只需调用，无需关心内部

5. 因为封装的类功能相对独立，因此能更好的实现代码复用

访问修饰符

C# 封装根据具体的需要，设置使用者的访问权限，并通过访问修饰符来实现。

一个访问修饰符定义了一个类成员的范围和可见性。C# 支持的访问修饰符如下所示：

• public：所有对象都可以访问；
• private：对象本身在对象内部可以访问；
• protected：只有该类对象及其子类对象可以访问
• internal：同一个程序集的对象可以访问；
• protected internal：访问限于当前程序集或派生自包含类的类型。

Public 访问修饰符

Public 访问修饰符允许一个类将其成员变量和成员函数暴露给其他的函数和对象。任何公有成员可以被外部的类访问。

下面的实例说明了这点：

using System;

namespace RectangleApplication
{
    class Rectangle
    {
        //成员变量
        public double length;
        public double width;

        public double GetArea()
        {
            return length * width;
        }
        public void Display()
        {
            Console.WriteLine("长度： {0}", length);
            Console.WriteLine("宽度： {0}", width);
            Console.WriteLine("面积： {0}", GetArea());
        }
    }// Rectangle 结束

    class ExecuteRectangle
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Rectangle r = new Rectangle();
            r.length = 4.5;
            r.width = 3.5;
            r.Display();
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

在上面的实例中，成员变量 length 和 width 被声明为 public，所以它们可以被函数 Main() 使用 Rectangle 类的实例 r 访问。

成员函数 Display() 和 GetArea() 可以直接访问这些变量。

成员函数 Display() 也被声明为 public，所以它也能被 Main() 使用 Rectangle 类的实例 r 访问。

Private 访问修饰符

Private 访问修饰符允许一个类将其成员变量和成员函数对其他的函数和对象进行隐藏。只有同一个类中的函数可以访问它的私有成员。即使是类的实例也不能访问它的私有成员。

下面的实例说明了这点：

using System;

namespace RectangleApplication
{
    class Rectangle
    {
        //成员变量
        private double length;
        private double width;

        public void Acceptdetails()
        {
            Console.WriteLine("请输入长度：");
            length = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
            Console.WriteLine("请输入宽度：");
            width = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
        }
        public double GetArea()
        {
            return length * width;
        }
        public void Display()
        {
            Console.WriteLine("长度： {0}", length);
            Console.WriteLine("宽度： {0}", width);
            Console.WriteLine("面积： {0}", GetArea());
        }
    }//end class Rectangle
    
    class ExecuteRectangle
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Rectangle r = new Rectangle();
            r.Acceptdetails();
            r.Display();
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

尝试访问私有成员length会出现报错信息：

在上面的实例中，成员变量 length 和 width 被声明为 private，所以它们不能被函数 Main() 访问。

成员函数 AcceptDetails() 和 Display() 可以访问这些变量。

由于成员函数 AcceptDetails() 和 Display() 被声明为 public，所以它们可以被 Main() 使用 Rectangle 类的实例 r 访问。

Protected 访问修饰符

Protected 访问修饰符允许子类访问它的基类的成员变量和成员函数。这样有助于实现继承。我们将在继承的章节详细讨论这个。更详细地讨论这个。

Internal 访问修饰符

Internal 访问说明符允许一个类将其成员变量和成员函数暴露给当前程序中的其他函数和对象。换句话说，带有 internal 访问修饰符的任何成员可以被定义在该成员所定义的应用程序内的任何类或方法访问。

下面的实例说明了这点：

using System;

namespace RectangleApplication
{
    class Rectangle
    {
        //成员变量
        internal double length;
        internal double width;
       
        double GetArea()
        {
            return length * width;
        }
       public void Display()
        {
            Console.WriteLine("长度： {0}", length);
            Console.WriteLine("宽度： {0}", width);
            Console.WriteLine("面积： {0}", GetArea());
        }
    }//end class Rectangle    
    class ExecuteRectangle
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Rectangle r = new Rectangle();
            r.length = 4.5;
            r.width = 3.5;
            r.Display();
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

 在另一应用程序中调用Rectangle以及Rectangle的内部成员都会提示错误信息

namespace Chapter04
{
　　class ExecuteRectangle
     {
        static void Main(string[] args)
        {
            Rectangle r = new Rectangle();
            r.length = 4.5;
            r.width = 3.5;
            r.Display();
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

在上面的实例中，请注意类Rectangle声明的时候不带有任何访问修饰符，默认为Internal；成员函数 GetArea() 声明的时候不带有任何访问修饰符。如果没有指定访问修饰符，则使用类成员的默认访问修饰符，即为 private。

Protected Internal 访问修饰符

Protected Internal 访问修饰符允许在本类,派生类或者包含该类的程序集中访问。这也被用于实现继承。

默认访问修饰符

在命名空间内部或编译单元顶部的所有类型（class、struct、abstract class、interface、delegate、enum），默认是internal，可以人为改为public

类中所有的成员，默认均为private

抽象类的所有成员，默认均为private类型，但抽象方法不能用private修饰

接口的所有成员，默认均为public类型，而且不能手动添加访问修饰符

结构的所有成员，默认均为private类型，而且只能是public、internal、private这三种类型

命名空间，枚举类型成员默认public，也不可能是其他访问修饰符

委托，默认internal