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:
- 修改属性的可见性来限制对属性的访问,一般设为 private。
- 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。
- 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:
- public class Employee {
- private String name; // 姓名
- private int age; // 年龄
- private String phone; // 联系电话
- private String address; // 家庭住址
- public String getName () {
- return name;
- }
- // setXxx() 方法来对其进行赋值
- 10. public void setName(String name) {
- 11. this.name = name;
- 12. }
13. //通过 getXxx() 方法来访问这些属性
- 14. public int getAge() {
- 15. return age;
- 16. }
- 17. public void setAge(int age) {
- 18. // 对年龄进行限制
- 19. if (age < 18 || age > 40) {
- 20. System.out.println("年龄必须在18到40之间!");
- 21. this.age = 20; // 默认年龄
- 22. } else {
- 23. this.age = age;
- 24. }
- 25. }
- 26. public String getPhone() {
- 27. return phone;
- 28. }
- 29.
- 30. public void setPhone(String phone) {
- 31. this.phone = phone;
- 32. }
- 33.
- 34. public String getAddress() {
- 35. return address;
- 36. }
- 37. public void setAddress(String address) {
- 38. this.address = address;
- 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:
- //新建测试类
- public class EmployeeTest {
- public static void main(String[] args) {
- //创建一个实例
- Employee people = new Employee();
- //使用setXxx()对属性进行赋值
- people.setName("王丽丽");
- people.setAge(35);
- people.setPhone("13653835964");
- 10. people.setAddress("河北省石家庄市");
- 11. //使用getXxx()对属性进行访问
- 12. System.out.println("姓名:" + people.getName());
- 13. System.out.println("年龄:" + people.getAge());
- 14. System.out.println("电话:" + people.getPhone());
- 15. System.out.println("家庭住址:" + people.getAddress());
- 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:
- //创建类
- public class Book {
- //添加 bookName 变量
- private String bookName; // 图书名称
- //封装变量,使用了getXxx()访问
- public String getBookName() {
- return bookName;
- }
- //封装变量,使用了setXxx()赋值
- 10. public void setBookName(String bookName) {
- 11. this.bookName = bookName;
- 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:
- private int bookTotalNum; // 图书总页数
- //封装变量
- public int getBookTotaiNum() {
- return bookTotalNum;
- }
- //在封装的 setXxx()方法中判断页数的值是否小于 200
- public void setBookTotalNum(int bookTotalNum) {
- if (bookTotalNum < 200) {
- System.out.println(this.bookName + "这本书的页数不能少于 200 页");
- 10. this.bookTotalNum = 200;
- 11. } else {
- 12. this.bookTotalNum = bookTotalNum;
- 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:
- public void details() {
- System.out.println(this.bookName + "这本书的总页数是:" + this.bookTotalNum);
- }
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:
- public class BookTest {
- public static void main(String[] args) {
- Book book1 = new Book();
- book1.setBookName("《红与黑》");
- book1.setBookTotalNum(190);
- book1.details();
- System.out.println("************************************");
- Book book2 = new Book();
- book2.setBookName("《格林童话》");
- 10. book2.setBookTotalNum(520);
- 11. book2.details();
- 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