什么是封装，Java封装的用法详解

在学习封装的概念之前，我们先来了解一下封装的背景，即为什么要有封装。

我们知道类中可以定义属性，用来描述类的静态特征。通过类创建对应的实例化对象，可以对属性进行访问和修改，我们来看下面这个例子，这里定义了一个 User 类，代码如下所示：

public class User {
    public int id;
    public String name;
    public char gender;
    public String password;  
    public void show(){
        System.out.println("用户信息如下：");
        System.out.println("用户编号："+this.id);
        System.out.println("用户姓名："+this.name);
        System.out.println("用户性别："+this.gender);
        System.out.println("用户密码："+this.password);
    }
}

测试类的 main 方法作为程序的入口，实例化 User 对象并且给属性赋值，同时打印对象信息，代码如下所示：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
        user.id = -1;
        user.name = "张三";
        user.gender = '男';
        user.password = "root";
        user.show();
    }
}

程序运行结果如下所示：

用户信息如下：
用户编号：-1
用户姓名：张三
用户性别：男
用户密码：root

从程序的角度来讲，这段代码是没有问题的，但是从现实逻辑来讲是有 bug 的，因为用户编号不可能为负数。因此，我们之前定义类的方式存在一个漏洞，即外部在实例化类对象时，可以随意给对象的属性赋值，只要数据类型一致即可，这样就会存在现实逻辑可能出 bug 的隐患。

那么问题来了，这个隐患怎么解决呢？

我们可以在类中对属性的赋值加以限制，将外部传来的值进行筛选，合格的完成赋值，不合格的加以处理，这个过程就是封装。

所谓封装，指的是将类的属性隐藏在内部，外部不能直接访问和修改，必须通过类提供的方法来完成对属性的访问和修改。封装的核心思想就是尽可能把属性都隐藏在内部，对外提供方法来访问，我们可以在这些方法中添加逻辑处理来实现过滤，以屏蔽错误数据的赋值。

封装的用法

了解完封装的概念，接下来我们学习如何使用封装，分 3 步操作：

修改属性的访问权限，使得外部不能够直接访问；
提供外部可以直接调用的方法；
在方法中加入属性控制逻辑。

修改属性的访问权限，那什么是访问权限？访问权限指的是该属性可以被直接访问的范围，是在属性定义时设定的。在我们之前所写的代码中，属性的访问权限为公有（public），即该属性是公开的，在外部可以直接访问，如下图所示。

图 1 属性的访问权限为公有（public）

现在我们需要将访问权限设置为私有（private），即只能在类的内部访问，外部无法直接访问该属性，将 User 类中所有属性的访问权限改为 private，代码为：

public class User {
    private int id;
    private String name;
    private char gender;
    private String password;  
    //......
}

此时，Test 类中的代码会立即报错，如下图所示。

图 2 私有属性无法访问

第 1 步我们已经完成，现在外部不能直接访问 User 的属性。接下来完成第 2 步，提供外部可以调用的方法，方法同样需要设置访问权限，很显然需要将方法的访问权限设置为 public。同时完成第 3 步，在方法中添加确保属性值正确的逻辑代码，修改完成后的代码为：

public class User {
    //......
    public int getId() {
      return id;
    }
    public void setId(int id) {
      //如果外部传入的id小于0，默认赋值为1
      if(id < 0){
         this.id = 1;
      }else {
         this.id = id;
      }
    }
    //其他属性的getter、setter方法
}

封装完成，每一个属性都添加了两个方法：getter 和 setter，外部通过 getter 获取该属性的值，通过 setter 方法修改该属性的值，Test 的代码会做相应的修改，代码如下所示：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
        user.setId(-1);
        user.setName("张三");
        user.setGender('男');
        user.setPassword("root");
        user.show();
    }
}

运行结果为：

用户信息如下：
用户编号：1
用户姓名：张三
用户性别：男
用户密码：root

什么是封装，Java封装的用法详解

封装的用法

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