Java——封装（Encapsulation）

一、封装简介

1、封装是什么

封装（Encapsulation）是面向对象编程（OOP）中的一个基本概念，它指的是将对象的状态（数据）和行为（方法）绑定在一起，并对外隐藏对象的内部细节。在Java中，封装通过使用访问修饰符（如 private、protected 和 public）来实现，这些修饰符控制类的成员（变量和方法）的可见性和访问级别。封装在Java中确实涉及将类的部分实现细节（包括数据和方法）隐藏起来，只对外暴露必要的抽象接口。

封装可以被视为一种保护屏障，它通过限制外部代码对类内部数据和方法的直接访问，提供了对类的内部实现的保护。要访问该类的代码和数据，必须通过严格的接口控制。封装最主要的功能在于我们能修改自己的实现代码，而不用修改那些调用我们代码的程序片段。适当的封装可以让程式码更容易理解与维护，也加强了程式码的安全性。

打个比较生动的例子就是当我们使用手机时，我们不需要了解其内部电路、处理器、内存或其他硬件组件的具体工作原理。相反，我们只需要使用手机提供的各种功能和应用程序，如拨打电话、发送短信、浏览网页、拍照等。

2、封装的好处

提高安全性：通过隐藏内部数据，可以防止外部代码直接操作数据，从而减少错误和提高安全性。
简化代码的使用：使用者只需要知道类的公共接口，而不需要了解内部实现细节。
易于修改和维护：类的内部实现可以自由修改，而不影响使用该类的其他代码。

二、封装的详细步骤

1. 将属性进行私有化（private）

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

2. 提供一个公共的 `set` 方法，用于对属性判断并赋值

class Person {private String name;private int age;public void setName(String name) {if(name != null && name.length() >= 2 && name.length() <= 6) {this.name = name;} else {throw new IllegalArgumentException("名字长度应当在 2-6 个字");}}public void setAge(int age) {if(age >= 0 && age <= 200) {this.age = age;} else {throw new IllegalArgumentException("年龄应当在 0-200 之间");}}
}

3. 提供一个公共的 `get` 方法，用于获取属性的值

class Person {private String name;private int age;public void setName(String name) {if(name != null && name.length() >= 2 && name.length() <= 6) {this.name = name;} else {throw new IllegalArgumentException("名字长度应当在 2-6 个字");}}public void setAge(int age) {if(age >= 0 && age <= 200) {this.age = age;} else {throw new IllegalArgumentException("年龄应当在 0-200 之间");}}public int getAge() {return age;}public String getName() {return name;}
}

示例

package com.pack1;public class Encapsulation {public static void main(String[] args) {Person person = new Person();person.setName("张三");person.setAge(18);System.out.println("名字：" + person.getName() + "\n年龄：" + person.getAge());}
}class Person {private String name;private int age;public void setName(String name) {if(name != null && name.length() >= 2 && name.length() <= 6) {this.name = name;} else {throw new IllegalArgumentException("名字长度应当在 2-6 个字");}}public void setAge(int age) {if(age >= 0 && age <= 200) {this.age = age;} else {throw new IllegalArgumentException("年龄应当在 0-200 之间");}}public int getAge() {return age;}public String getName() {return name;}
}

运行结果：

可以发现这里我们可以使用 setter 对私有属性进行配置，可以使用 getter 对私有属性进行获取。而不是直接对属性进行访问。

三、补充

1、构造器与 setter 相结合

我们可以在构造器中使用 setter 已保留那些对属性设置的验证逻辑，也就是保留那些防护机制。

package com.pack1;public class Encapsulation {public static void main(String[] args) {try {Person person = new Person("张三",18); // 合法姓名和年龄System.out.println("姓名: " + person.getName() + "\n年龄" + person.getAge());// 非法姓名，将引发异常Person person2 = new Person("",18);} catch (IllegalArgumentException e) {System.out.println(e.getMessage());}}
}class Person {private String name;private int age;//使用 setter 的构造器public Person(String name, int age) {setName(name);setAge(age);}public void setName(String name) {if(name != null && name.length() >= 2 && name.length() <= 6) {this.name = name;} else {throw new IllegalArgumentException("名字长度应当在 2-6 个字");}}public void setAge(int age) {if(age >= 0 && age <= 200) {this.age = age;} else {throw new IllegalArgumentException("年龄应当在 0-200 之间");}}public int getAge() {return age;}public String getName() {return name;}
}

运行结果：