030:Java类的封装

Java 类的封装

(转自:http://c.biancheng.net/view/940.html

1.类的封装

       封装将类的某些信息隐藏在类内部,不允许外部程序直接访问,只能通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问。例如:一台计算机内部极其复杂,有主板、CPU、硬盘和内存, 而一般用户不需要了解它的内部细节,不需要知道主板的型号、CPU 主频、硬盘和内存的大小,于是计算机制造商将用机箱把计算机封装起来,对外提供了一些接口,如鼠标、键盘和显示器等,这样当用户使用计算机就非常方便。
封装的特点:

  • 只能通过规定的方法访问数据。
  • 隐藏类的实例细节,方便修改和实现。
    实现封装的具体步骤如下:
  1. 修改属性的可见性来限制对属性的访问,一般设为 private
  2. 为每个属性创建一对赋值(setter)方法和取值(getter)方法,一般设为 public,用于属性的读写。
  3. 在赋值和取值方法中,加入属性控制语句(对属性值的合法性进行判断)。

例 1

下面以一个员工类的封装为例介绍封装过程。一个员工的主要属性有姓名、年龄、联系电话和家庭住址。假设员工类为 Employee,示例如下:

  1. public class Employee {
  2.     private String name; // 姓名
  3.     private int age; // 年龄
  4.     private String phone; // 联系电话
  5.     private String address; // 家庭住址
  6.     public String getName () {
  7.         return name;
  8.     }
  9. // setXxx() 方法来对其进行赋值
  10. 10.     public void setName(String name) {
  11. 11.         this.name = name;
  12. 12.     }

13. //通过 getXxx() 方法来访问这些属性

  1. 14.     public int getAge() {
  2. 15.         return age;
  3. 16.     }
  4. 17.     public void setAge(int age) {
  5. 18.         // 对年龄进行限制
  6. 19.         if (age < 18 || age > 40) {
  7. 20.             System.out.println("年龄必须在18到40之间!");
  8. 21.             this.age = 20; // 默认年龄
  9. 22.         } else {
  10. 23.             this.age = age;
  11. 24.         }
  12. 25.     }
  13. 26.     public String getPhone() {
  14. 27.         return phone;
  15. 28.     }
  16. 29.  
  17. 30.     public void setPhone(String phone) {
  18. 31.         this.phone = phone;
  19. 32.     }
  20. 33.  
  21. 34.     public String getAddress() {
  22. 35.         return address;
  23. 36.     }
  24. 37.     public void setAddress(String address) {
  25. 38.         this.address = address;
  26. 39.     }

40. }

如上述代码所示,使用 private 关键字修饰属性,这就意味着除了 Employee 类本身外,其他任何类都不可以访问这些属性。但是,可以通过这些属性的 setXxx() 方法来对其进行赋值,通过 getXxx() 方法来访问这些属性。
在 age 属性的 setAge() 方法中,首先对用户传递过来的参数 age 进行判断,如果 age 的值不在 18 到 40 之间,则将 Employee 类的 age 属性值设置为 20,否则为传递过来的参数值。
编写测试类 EmployeeTest,在该类的 main() 方法中调用 Employee 属性的 setXxx() 方法对其相应的属性进行赋值,并调用 getXxx() 方法访问属性,代码如下:

  1. //新建测试类
  2. public class EmployeeTest {
  3.     public static void main(String[] args) {
  4.           //创建一个实例
  5.         Employee people = new Employee();
  6.           //使用setXxx()对属性进行赋值
  7.         people.setName("王丽丽");
  8.         people.setAge(35);
  9.         people.setPhone("13653835964");
  10. 10.         people.setAddress("河北省石家庄市");
  11. 11.           //使用getXxx()对属性进行访问
  12. 12.         System.out.println("姓名:" + people.getName());
  13. 13.         System.out.println("年龄:" + people.getAge());
  14. 14.         System.out.println("电话:" + people.getPhone());
  15. 15.         System.out.println("家庭住址:" + people.getAddress());
  16. 16.     }

17. }

运行该示例,输出结果如下:

姓名:王丽丽

年龄:35

电话:13653835964

家庭住址:河北省石家庄市

       通过封装,实现了对属性的数据访问限制,满足了年龄的条件。在属性的赋值方法中可以对属性进行限制操作,从而给类中的属性赋予合理的值,并通过取值方法获取类中属性的值(也可以直接调用类中的属性名称来获取属性值)。

2.封装图书信息类

       了解有关封装的知识后,通过完整的例子再次实现封装。要求编写表示图书的 Book 类,实现以下需求:

  • 基本信息包括图书名称(bookName)、总页数(pagelbtalNum),其中页数不能少于 200 页,否则输出错误信息,并赋予默认值 200。
  • 为各个属性设置赋值和取值方法。
  • 具有 details() 方法,该方法在控制台输出每本图书的名称和总页数。
    编写 BookTest 测试类,为 Book 对象的属性赋予初始值,并调用 details() 方法输出详细信息。根据上面的描述添加代码,步骤如下。
    1)创建 Book 类,首先向该类添加 bookName 变量,并封装该变量。代码如下:
  1. //创建类
  2. public class Book {
  3. //添加 bookName 变量
  4.     private String bookName; // 图书名称
  5. //封装变量,使用了getXxx()访问
  6.     public String getBookName() {
  7.         return bookName;
  8.     }
  9. //封装变量,使用了setXxx()赋值
  10. 10.     public void setBookName(String bookName) {
  11. 11.         this.bookName = bookName;
  12. 12.     }

13. }

2)在 Book 类中添加 bookTotalNum 变量,并封装该变量,在封装的 setter 方法中判断页数的值是否小于 200。代码如下:

  1. private int bookTotalNum; // 图书总页数
  2. //封装变量
  3. public int getBookTotaiNum() {
  4.     return bookTotalNum;
  5. }
  6. //在封装的 setXxx()方法中判断页数的值是否小于 200
  7. public void setBookTotalNum(int bookTotalNum) {
  8.     if (bookTotalNum < 200) {
  9.         System.out.println(this.bookName + "这本书的页数不能少于 200 页");
  10. 10.         this.bookTotalNum = 200;
  11. 11.     } else {
  12. 12.         this.bookTotalNum = bookTotalNum;
  13. 13.     }

14. }

3)在 Book 类中添加公有的 details() 方法,输出图书的名称和总页数。代码如下:

  1. public void details() {
  2.     System.out.println(this.bookName + "这本书的总页数是:" + this.bookTotalNum);
  3. }

4)创建 BookTest 测试类,在该类的 main() 方法中创建 Book 类的两个实例对象,然后分别为类中的两个属性赋值,最后调用 details() 方法输出信息。代码如下:

  1. public class BookTest {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         Book book1 = new Book();
  4.         book1.setBookName("《红与黑》");
  5.         book1.setBookTotalNum(190);
  6.         book1.details();
  7.         System.out.println("************************************");
  8.         Book book2 = new Book();
  9.         book2.setBookName("《格林童话》");
  10. 10.         book2.setBookTotalNum(520);
  11. 11.         book2.details();
  12. 12.     }

13. }

5)执行上述代码,输出结果如下:

《红与黑》这本书的页数不能少于 200 页

《红与黑》这本书的总页数是:200

************************************

《格林童话》这本书的总页数是:520

 

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