JavaSE 第六章 面向对象基础-中（封装）

6.1 封装

6.1.1 封装的概述

6.1.1.1 为什么要封装

• 我要用洗衣机，只需要按一下开关和洗涤模式就可以了。有必要了解洗衣机内部的结构吗？有必要碰电动机吗？

• 我们使用的电脑，内部有CPU、硬盘、键盘、鼠标等等，每一个部件通过某种连接方式一起工作，但是各个部件之间又是独立的

• 现实生活中，每一个个体与个体之间是有边界的，每一个团体与团体之间是有边界的，而同一个个体、团体内部的信息是互通的，只是对外有所隐瞒。

• 面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里每一个事物的内部信息都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改，只能通过指定的方式进行访问和修改。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。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。

• 随着系统越来越复杂，类会越来越多，那么类与类之间范文的边界要如何把握。面向对象的开发原则”高内聚，低耦合“，而”高内聚，低耦合“的体现之一：隐藏对象内部的复杂性，对外公开简单和可控的访问方式，从而提高代码的可扩展性和可维护性。通俗来讲就是把该隐藏的隐藏，该暴露的暴露，这就是封装的设计思想。

  • 高内聚：尽可能的让一个模块内部的代码相关程度高，相互联系紧密。模块内代码相互联系越紧密，内聚就越高，模块独立性就越好。一个模块尽量去独立的完成一个功能
  • 低耦合：尽可能地将每一个功能通过模块单独去完成，然后通过指定的接口来相互联系，联系越少耦合度越低。

6.1.1.2 如何实现封装

• 实现封装就是控制类或成员的可见范围，需要依赖访问控制修饰符（也称权限修饰符）来控制
• 权限修饰符：public、protected、缺省、private

• 外部类能访问：public、缺省
• 成员变量、成员方法、构造器、成员内部类能访问：public、protected、缺省、private

6.1.2 成员变量/属性私有化问题

成员变量（field）私有化后，需要提供标准的get/set方法，我们把这种成员变量称之为属性（property）。

或者可以说只要能通过get/set操作的就是事物的属性，哪怕它没有对应的成员变量。

6.1.2.1 成员变量封装的目的

• 隐藏类的实现细节
  • 让使用者是能通过事先预定的房啊来访问数据，从而可以在方法中加入控制逻辑，控制对成员变量的不合理访问。还可以进行数据检查，从而有利于保证对象信息的完整性。
  • 便于修改，提高代码的可维护性。对于隐藏部分，如果其在内部进行了修改，而对外可以访问的方式不变的话，根本不会感觉到它的修改。如Java9中，将String的底层从char[]改为byte[]，而对外的方法不变，使用者如果不去看源码的话根本很难发现内部进行了修改，也并不会对使用者造成影响。
• 对外提供公共的访问方式

6.1.2.2 实现步骤

• 使用private修饰成员变量

private 数据类型 变量名;
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• 提供getXxx/setXxx方法，用来访问成员变量

public class Person {
    private String name ;
    private int age ;
    
    public void setName(String name1) {
        name = name1 ;
    }
    
    public void setAge(int age1) {
        age = age1 ;
    }
    
    public String getName() {
        return name ;
    }
    
    public int getAge() {
        return age ;
    }
}
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测试：

public class PersonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person() ;

        p.setName("张三");
        p.setAge(21);

        System.out.println("name = " + p.getName());
        System.out.println("age = " + p.getAge());
    }
}
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6.1.3 this关键字

在实例方法中可以使用this关键字调用当前对象的成员

• this：在实例方法中，表示调用该方法的对象引用
• 可以用来区分成员变量和局部变量
• 在没有歧义的情况下，this可以省略

6.1.3.1 局部变量和实例变量重名

未使用this关键字

public class Person {
    private String name ;
    private int age ;

    public void setName(String name) {
        name = name ;
    }

    public void setAge(int age) {
        age = age ;
    }

    public String getName() {
        return name ;
    }

    public int getAge() {
        return age ;
    }
}


public class PersonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person() ;

        p.setName("张三");
        p.setAge(21);

        System.out.println("name = " + p.getName());
        System.out.println("age = " + p.getAge());
    }
}
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使用this关键字

public class Person {
    private String name ;
    private int age ;

    public void setName(String name) {
        this.name = name ;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age ;
    }

    public String getName() {
        return name ;
    }

    public int getAge() {
        return age ;
    }
}


public class PersonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person() ;

        p.setName("张三");
        p.setAge(21);

        System.out.println("name = " + p.getName());
        System.out.println("age = " + p.getAge());
    }
}
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6.1.3.2 this关键字在构造器中使用

同一个类中的构造器互相调用

• this()：表用本类中的无参构造
• this(实参列表)：调用本类的有参构造
• this()和this(实参列表) 只能出现在构造器首行
• 不能出现递归调用

案例：

public class Student {
    private String name ;
    private int age ;

    public Student() {  // 无参构造方法

    }

    public Student(String name) {   // 一参
        this() ;    // 调用无参构造
        this.name = name ;
    }

    public Student(String name , int age) {
        this(name) ;
        this.age = age ;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void getInfo() {
        System.out.println("Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}');
    }
}

class StudentTest {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student("张三" , 23);

        student.getInfo();
    }
}
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6.1.4 给成员变量赋值的两种方式

6.1.4.1 setXxx()方法

通过对象调用setXxx()方法对成员变量进行赋值、修改

6.1.4.2 构造器

构造器只能对成员变量进行初始化，无法使用它对成员变量进行修改

案例：

public class Student {
    private String name ;
    private int age ;

    public Student() {  // 无参构造方法

    }

    public Student(String name , int age) {
        this.name = name ;
        this.age = age ;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void getInfo() {
        System.out.println("Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}');
    }
}

class StudentTest {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1 = new Student("张三" , 23);
        Student student2 = new Student() ;
        student2.setName("李四");
        student2.setAge(25);

        student1.getInfo();
        student2.getInfo();

        // 使用set方法对student1对象的成员变量的值进行修改
        student1.setName("王五");
        student1.getInfo();
    }
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6.1.5 IDEA自动生成getter/setter方法

快捷键 ： Alt + Insert

public class Student {
    String name ;
    int age ;
    String gender ;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getGender() {
        return gender;
    }

    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }
}
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6.1.6 IDEA生成构造器

public class Student {
    String name ;
    int age ;
    String gender ;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age, String gender) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.gender = gender;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getGender() {
        return gender;
    }

    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }

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