java-封装

时间 2019-11-16

标签 java 封装栏目 Java 繁體版

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Java 封装

在面向对象程式设计方法中，封装（英语：Encapsulation）是指一种将抽象性函式接口的实现细节部份包装、隐藏起来的方法。java

封装能够被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。shell

要访问该类的代码和数据，必须经过严格的接口控制。编程

封装最主要的功能在于咱们能修改本身的实现代码，而不用修改那些调用咱们代码的程序片断。windows

适当的封装可让程式码更容易理解与维护，也增强了程式码的安全性。安全

封装的优势

1. 良好的封装可以减小耦合。编程语言
2. 类内部的结构能够自由修改。ide
3. 能够对成员变量进行更精确的控制。函数
4. 隐藏信息，实现细节。测试

实现Java封装的步骤

1. 修改属性的可见性来限制对属性的访问（通常限制为private），例如：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
}
这段代码中，将 name 和 age 属性设置为私有的，只能本类才能访问，其余类都访问不了，如此就对信息进行了隐藏。

2. 对每一个值属性提供对外的公共方法访问，也就是建立一对赋取值方法，用于对私有属性的访问，例如：

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

    public int getAge(){
      return age;
    }

    public String getName(){
      return name;
    }

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

    public void setName(String name){
      this.name = name;
    }
}
采用 this 关键字是为了解决实例变量（private String name）和局部变量（setName(String name)中的name变量）之间发生的同名的冲突。

实例

让咱们来看一个java封装类的例子：this

EncapTest.java 文件代码：
/* 文件名: EncapTest.java */
public class EncapTest{
 
   private String name;
   private String idNum;
   private int age;
 
   public int getAge(){
      return age;
   }
 
   public String getName(){
      return name;
   }
 
   public String getIdNum(){
      return idNum;
   }
 
   public void setAge( int newAge){
      age = newAge;
   }
 
   public void setName(String newName){
      name = newName;
   }
 
   public void setIdNum( String newId){
      idNum = newId;
   }
}
以上实例中public方法是外部类访问该类成员变量的入口。

一般状况下，这些方法被称为getter和setter方法。

所以，任何要访问类中私有成员变量的类都要经过这些getter和setter方法。

经过以下的例子说明EncapTest类的变量怎样被访问：

RunEncap.java 文件代码：
/* F文件名 : RunEncap.java */
public class RunEncap{
   public static void main(String args[]){
      EncapTest encap = new EncapTest();
      encap.setName("James");
      encap.setAge(20);
      encap.setIdNum("12343ms");
 
      System.out.print("Name : " + encap.getName()+ 
                             " Age : "+ encap.getAge());
    }
}
以上代码编译运行结果以下:

Name : James Age : 20

Java 接口

接口（英文：Interface），在JAVA编程语言中是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口一般以interface来声明。一个类经过继承接口的方式，从而来继承接口的抽象方法。

接口并非类，编写接口的方式和类很类似，可是它们属于不一样的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。

除非实现接口的类是抽象类，不然该类要定义接口中的全部方法。

接口没法被实例化，可是能够被实现。一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的全部方法，不然就必须声明为抽象类。另外，在 Java 中，接口类型可用来声明一个变量，他们能够成为一个空指针，或是被绑定在一个以此接口实现的对象。

接口与类类似点：

一个接口能够有多个方法。
接口文件保存在 .java 结尾的文件中，文件名使用接口名。
接口的字节码文件保存在 .class 结尾的文件中。
接口相应的字节码文件必须在与包名称相匹配的目录结构中。

接口与类的区别：

接口不能用于实例化对象。
接口没有构造方法。
接口中全部的方法必须是抽象方法。
接口不能包含成员变量，除了 static 和 final 变量。
接口不是被类继承了，而是要被类实现。
接口支持多继承。

接口特性

接口中每个方法也是隐式抽象的,接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是 public abstract，其余修饰符都会报错）。
接口中能够含有变量，可是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量（而且只能是 public，用 private 修饰会报编译错误）。
接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现接口中的方法。

抽象类和接口的区别

1. 抽象类中的方法能够有方法体，就是能实现方法的具体功能，可是接口中的方法不行。
2. 抽象类中的成员变量能够是各类类型的，而接口中的成员变量只能是 public static final 类型的。
3. 接口中不能含有静态代码块以及静态方法(用 static 修饰的方法)，而抽象类是能够有静态代码块和静态方法。
4. 一个类只能继承一个抽象类，而一个类却能够实现多个接口。

接口的声明

接口的声明语法格式以下：

[可见度] interface 接口名称 [extends 其余的接口名名] {
        // 声明变量
        // 抽象方法
}
Interface关键字用来声明一个接口。下面是接口声明的一个简单例子。

NameOfInterface.java 文件代码：
/* 文件名 : NameOfInterface.java */
import java.lang.*;
//引入包
 
public interface NameOfInterface
{
   //任何类型 final, static 字段
   //抽象方法
}

接口有如下特性：

接口是隐式抽象的，当声明一个接口的时候，没必要使用abstract关键字。
接口中每个方法也是隐式抽象的，声明时一样不须要abstract关键字。
接口中的方法都是公有的。

实例
Animal.java 文件代码：
/* 文件名 : Animal.java */
interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}

接口的实现

当类实现接口的时候，类要实现接口中全部的方法。不然，类必须声明为抽象的类。

类使用implements关键字实现接口。在类声明中，Implements关键字放在class声明后面。

实现一个接口的语法，可使用这个公式：...implements 接口名称[, 其余接口名称, 其余接口名称..., ...] ...

实例
MammalInt.java 文件代码：
/* 文件名 : MammalInt.java */
public class MammalInt implements Animal{
 
   public void eat(){
      System.out.println("Mammal eats");
   }
 
   public void travel(){
      System.out.println("Mammal travels");
   } 
 
   public int noOfLegs(){
      return 0;
   }
 
   public static void main(String args[]){
      MammalInt m = new MammalInt();
      m.eat();
      m.travel();
   }
}
以上实例编译运行结果以下:

Mammal eats
Mammal travels

重写接口中声明的方法时，须要注意如下规则：

类在实现接口的方法时，不能抛出强制性异常，只能在接口中，或者继承接口的抽象类中抛出该强制性异常。
类在重写方法时要保持一致的方法名，而且应该保持相同或者相兼容的返回值类型。
若是实现接口的类是抽象类，那么就不必实现该接口的方法。

在实现接口的时候，也要注意一些规则：

一个类能够同时实现多个接口。
一个类只能继承一个类，可是能实现多个接口。
一个接口能继承另外一个接口，这和类之间的继承比较类似。

接口的继承

一个接口能继承另外一个接口，和类之间的继承方式比较类似。接口的继承使用extends关键字，子接口继承父接口的方法。

下面的Sports接口被Hockey和Football接口继承：

// 文件名: Sports.java
public interface Sports
{
   public void setHomeTeam(String name);
   public void setVisitingTeam(String name);
}
 
// 文件名: Football.java
public interface Football extends Sports
{
   public void homeTeamScored(int points);
   public void visitingTeamScored(int points);
   public void endOfQuarter(int quarter);
}
 
// 文件名: Hockey.java
public interface Hockey extends Sports
{
   public void homeGoalScored();
   public void visitingGoalScored();
   public void endOfPeriod(int period);
   public void overtimePeriod(int ot);
}
Hockey接口本身声明了四个方法，从Sports接口继承了两个方法，这样，实现Hockey接口的类须要实现六个方法。

类似的，实现Football接口的类须要实现五个方法，其中两个来自于Sports接口。

接口的多继承

在Java中，类的多继承是不合法，但接口容许多继承。

在接口的多继承中extends关键字只须要使用一次，在其后跟着继承接口。以下所示：

public interface Hockey extends Sports, Event

以上的程序片断是合法定义的子接口，与类不一样的是，接口容许多继承，而 Sports及 Event 可能定义或是继承相同的方法

标记接口

最经常使用的继承接口是没有包含任何方法的接口。

标记接口是没有任何方法和属性的接口.它仅仅代表它的类属于一个特定的类型,供其余代码来测试容许作一些事情。

标记接口做用：简单形象的说就是给某个对象打个标（盖个戳），使对象拥有某个或某些特权。

例如：java.awt.event 包中的 MouseListener 接口继承的 java.util.EventListener 接口定义以下：

package java.util;
public interface EventListener
{}

没有任何方法的接口被称为标记接口。标记接口主要用于如下两种目的：

创建一个公共的父接口：
正如EventListener接口，这是由几十个其余接口扩展的Java API，你可使用一个标记接口来创建一组接口的父接口。例如：当一个接口继承了EventListener接口，Java虚拟机(JVM)就知道该接口将要被用于一个事件的代理方案。
向一个类添加数据类型：
这种状况是标记接口最初的目的，实现标记接口的类不须要定义任何接口方法(由于标记接口根本就没有方法)，可是该类经过多态性变成一个接口类型。

java 包(package)

为了更好地组织类，Java 提供了包机制，用于区别类名的命名空间。

包的做用

一、把功能类似或相关的类或接口组织在同一个包中，方便类的查找和使用。
二、如同文件夹同样，包也采用了树形目录的存储方式。同一个包中的类名字是不一样的，不一样的包中的类的名字是能够相同的，当同时调用两个不一样包中相同类名的类时，应该加上包名加以区别。所以，包能够避免名字冲突。
三、包也限定了访问权限，拥有包访问权限的类才能访问某个包中的类。

Java 使用包（package）这种机制是为了防止命名冲突，访问控制，提供搜索和定位类（class）、接口、枚举（enumerations）和注释（annotation）等。

包语句的语法格式为：package pkg1[．pkg2[．pkg3…]];

例如,一个Something.java 文件它的内容

package net.java.util;
public class Something{
   ...
}

那么它的路径应该是 net/java/util/Something.java 这样保存的。 package(包) 的做用是把不一样的 java 程序分类保存，更方便的被其余 java 程序调用。

一个包（package）能够定义为一组相互联系的类型（类、接口、枚举和注释），为这些类型提供访问保护和命名空间管理的功能。

如下是一些 Java 中的包：

java.lang-打包基础的类
java.io-包含输入输出功能的函数

开发者能够本身把一组类和接口等打包，并定义本身的包。并且在实际开发中这样作是值得提倡的，当你本身完成类的实现以后，将相关的类分组，可让其余的编程者更容易地肯定哪些类、接口、枚举和注释等是相关的。

因为包建立了新的命名空间（namespace），因此不会跟其余包中的任何名字产生命名冲突。使用包这种机制，更容易实现访问控制，而且让定位相关类更加简单。

建立包

建立包的时候，你须要为这个包取一个合适的名字。以后，若是其余的一个源文件包含了这个包提供的类、接口、枚举或者注释类型的时候，都必须将这个包的声明放在这个源文件的开头。

包声明应该在源文件的第一行，每一个源文件只能有一个包声明，这个文件中的每一个类型都应用于它。

若是一个源文件中没有使用包声明，那么其中的类，函数，枚举，注释等将被放在一个无名的包（unnamed package）中。

例子
让咱们来看一个例子，这个例子建立了一个叫作animals的包。一般使用小写的字母来命名避免与类、接口名字的冲突。

在 animals 包中加入一个接口（interface）：

Animal.java 文件代码：
/* 文件名: Animal.java */
package animals;
 
interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}
接下来，在同一个包中加入该接口的实现：

MammalInt.java 文件代码：
package animals;
 
/* 文件名 : MammalInt.java */
public class MammalInt implements Animal{
 
   public void eat(){
      System.out.println("Mammal eats");
   }
 
   public void travel(){
      System.out.println("Mammal travels");
   } 
 
   public int noOfLegs(){
      return 0;
   }
 
   public static void main(String args[]){
      MammalInt m = new MammalInt();
      m.eat();
      m.travel();
   }
}
而后，编译这两个文件，并把他们放在一个叫作animals的子目录中。 用下面的命令来运行：

$ mkdir animals
$ cp Animal.class  MammalInt.class animals
$ java animals/MammalInt
Mammal eats
Mammal travel

import 关键字

为了可以使用某一个包的成员，咱们须要在 Java 程序中明确导入该包。使用 "import" 语句可完成此功能。

在 java 源文件中 import 语句应位于 package 语句以后，全部类的定义以前，能够没有，也能够有多条，其语法格式为：

import package1[.package2…].(classname|*);

若是在一个包中，一个类想要使用本包中的另外一个类，那么该包名能够省略。

例子
下面的 payroll 包已经包含了 Employee 类，接下来向 payroll 包中添加一个 Boss 类。Boss 类引用 Employee 类的时候能够不用使用 payroll 前缀，Boss类的实例以下。

Boss.java 文件代码：
package payroll;
 
public class Boss
{
   public void payEmployee(Employee e)
   {
      e.mailCheck();
   }
}
若是 Boss 类不在 payroll 包中又会怎样？Boss 类必须使用下面几种方法之一来引用其余包中的类。

使用类全名描述，例如：

payroll.Employee
用 import 关键字引入，使用通配符 "*"

import payroll.*;
使用 import 关键字引入 Employee 类:

import payroll.Employee;
注意：

类文件中能够包含任意数量的 import 声明。import 声明必须在包声明以后，类声明以前。

package 的目录结构

类放在包中会有两种主要的结果：

包名成为类名的一部分，正如咱们前面讨论的同样。
包名必须与相应的字节码所在的目录结构相吻合。

下面是管理你本身 java 中文件的一种简单方式：

将类、接口等类型的源码放在一个文本中，这个文件的名字就是这个类型的名字，并以.java做为扩展名。例如：

// 文件名 :  Car.java
 
package vehicle;
 
public class Car {
   // 类实现  
}
接下来，把源文件放在一个目录中，这个目录要对应类所在包的名字。

....\vehicle\Car.java
如今，正确的类名和路径将会是以下样子：

类名 -> vehicle.Car

路径名 -> vehicle\Car.java (在 windows 系统中)

一般，一个公司使用它互联网域名的颠倒形式来做为它的包名.例如：互联网域名是 runoob.com，全部的包名都以 com.runoob 开头。包名中的每个部分对应一个子目录。

例如：有一个 com.runoob.test 的包，这个包包含一个叫作 Runoob.java 的源文件，那么相应的，应该有以下面的一连串子目录：

....\com\runoob\test\Runoob.java
编译的时候，编译器为包中定义的每一个类、接口等类型各建立一个不一样的输出文件，输出文件的名字就是这个类型的名字，并加上 .class 做为扩展后缀。 例如：

// 文件名: Runoob.java
 
package com.runoob.test;
public class Runoob {
      
}
class Google {
      
}
如今，咱们用-d选项来编译这个文件，以下：

$javac -d . Runoob.java
这样会像下面这样放置编译了的文件：

.\com\runoob\test\Runoob.class
.\com\runoob\test\Google.class
你能够像下面这样来导入全部 \com\runoob\test\ 中定义的类、接口等：

import com.runoob.test.*;
编译以后的 .class 文件应该和 .java 源文件同样，它们放置的目录应该跟包的名字对应起来。可是，并不要求 .class 文件的路径跟相应的 .java 的路径同样。你能够分开来安排源码和类的目录。

<path-one>\sources\com\runoob\test\Runoob.java
<path-two>\classes\com\runoob\test\Google.class
这样，你能够将你的类目录分享给其余的编程人员，而不用透露本身的源码。用这种方法管理源码和类文件可让编译器和java 虚拟机（JVM）能够找到你程序中使用的全部类型。

类目录的绝对路径叫作 class path。设置在系统变量 CLASSPATH 中。编译器和 java 虚拟机经过将 package 名字加到 class path 后来构造 .class 文件的路径。

<path- two>\classes 是 class path，package 名字是 com.runoob.test,而编译器和 JVM 会在 <path-two>\classes\com\runoob\test 中找 .class 文件。

一个 class path 可能会包含好几个路径，多路径应该用分隔符分开。默认状况下，编译器和 JVM 查找当前目录。JAR 文件按包含 Java 平台相关的类，因此他们的目录默认放在了 class path 中。

设置 CLASSPATH 系统变量

用下面的命令显示当前的CLASSPATH变量：

Windows 平台（DOS 命令行下）：C:\> set CLASSPATH
UNIX 平台（Bourne shell 下）：# echo $CLASSPATH

删除当前CLASSPATH变量内容：

Windows 平台（DOS 命令行下）：C:\> set CLASSPATH=
UNIX 平台（Bourne shell 下）：# unset CLASSPATH; export CLASSPATH

设置CLASSPATH变量:

Windows 平台（DOS 命令行下）： C:\> set CLASSPATH=C:\users\jack\java\classes
UNIX 平台（Bourne shell 下）：# CLASSPATH=/home/jack/java/classes; export CLASSPATH