Java中的访问控制权限

简介

Java中为何要设计访问权限控制机制呢？主要做用有两点：

(1)为了使用户不要触碰那些他们不应触碰的部分，这些部分对于类内部的操做时必要的，可是它并不属于客户端程序员所需接口的一部分。

(2)为了让类库设计者可用更改类的内部工做方式，而没必要担忧会对用户形成重大影响。

 

Java中的访问权限控制的等级，按照权限从大到小依次为：

Public -> protected -> 包访问权限（没有权限修饰词）-> private。

 

包(package)

Java中包(package)的概念和C++中命名空间(namespace)的概念很相似，均可以限制类的做用域。两者最大的差异在于，Java中的包隐式地指明了类的树形层级结构（同时也是Java源码文件的目录结构）。这样作的好处在于：能够经过文件系统中对于文件路径惟一性的要求来限制类的惟一性。

 

代码组织

编写一个Java源代码文件(.java文件)时，此文件一般被称为编译单元。在编译单元内最多容许有一个public类，且该类的名称必须与文件名彻底相同（包括大小写）。

编译一个.java文件时，在.java文件中的每一个类都会有一个.class输出文件，这个文件名和类名是相同的。Java可运行程序是一组能够打包并压缩为一个Java文档文件(JAR包，使用Java的jar文档生成器)的.class文件。Java解释器负责这些文件的查找、装载和解释。

类库其实是一组类文件。其中每一个.java文件最多容许有一个public类，以及任意数量的非public类。所以，每一个文件都有一个构件。若是要将这些构件（每一个构建有一个.java文件和若干个.class文件）组织起来，造成不一样的群组，可使用Java中的关键字package。

 

包(package)的做用

(1)     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。

(2)     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。

(3)     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。

 

建立包

Java中，使用package关键字来指定代码所属的包（命名空间）。

语法格式：

package pkg1[．pkg2[．pkg3…]];

注意点：

(1)     包的名字隐含地指出了代码的目录结构。

(2)     同一目录下的public类名（同时也是java文件名）应该是独一无二的。

(3)     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。

(4)     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。

(5)     package的名字通常全是小写字母。

例如：

查看java.util.ArrayList类的源码能够看到文件第一行代码为：

package java.util;

它的代码目录结构就是java/util/ArrayList.java

 

导入包

Java中，使用import关键字来导入包。

语法格式：

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

例：

仍是以java.util.ArrayList来举例。若是以一个了类完整路径的方式来使用它，十分不方便。

java.util.ArrayList<String> list = new java.util.ArrayList<String>();

若是想要省略前面的路径，可使用import关键字。

import java.util.ArrayList;

文件中使用了import导入包后，前面的声明list的代码就能够简化以下：

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

 

 

访问权限修饰词

package：包访问权限

若是不提供任何访问权限修饰词，则意味着它是包访问权限。

默认访问权限没有任何关键字，但一般是指包访问权限（有时也表示为friendly，有点像C++中的友元概念）。这意味着包中全部其余类均可以访问这个成员或方法，可是这个包以外的全部类不能够访问。

例：

com.notes.packages.test.Info

package com.notes.packages.test; publicclass Info {     void print() { System.out.println("default method -- print()"); } }

 

com.notes.packages.test.PublicDemo01

package com.notes.packages.test; publicclass PublicDemo01 {     publicstaticvoid main(String[] args) {         Info x = new Info();         x.print();     } }

PublicDemo01和Info在同一个包下，能够访问Info的default级别的方法——print()。

 

com.notes.packages.PublicDemo02

package com.notes.packages; import com.notes.packages.test.Info; publicclass PublicDemo02 {     publicstaticvoid main(String[] args) {         Info x = new Info();         // x.print(); // Error     } }

PublicDemo02和Info不在一个包下，不能够访问Info的包访问权限级别的方法——print()。

 

public：接口访问权限

使用public关键字，就意味着被声明的成员或方法对全部人都是能够访问的。

例：若是将default级别权限例子中的print()方法权限设为public，则PublicDemo02能够访问。

package com.notes.packages.test; publicclass Info {     publicvoid print() { System.out.println("public method -- print()"); } }

 

private：没法访问

使用private关键字，就意味着被声明的成员或方法，除了本类，其余任何类都没法访问。

应用场景：单例模式

 

protected：继承访问权限

新类（称之子类或派生类）经过继承能够复用一个现有类（称之父类或基类），而后扩展基类的成员、方法。有时，基类的建立者会但愿某个特定成员，将它的访问权限赋予派生类而不是全部类。public没法作到这一点，为此，引入了protected来完成这一工做。protected也提供包访问权限，也就是说，派生类以及相同包内的其余类均可以访问protected成员或方法。

例：子类继承父类后，能够访问父类的protected成员。

class Father {     private String a = "private";     protected String b = "protected";     public String c = "public"; };   class Son extends Father {     publicvoid print() {         // System.out.println("element a：" + super.a); // Error         System.out.println("element b：" + super.b);         System.out.println("element c：" + super.c);     } }   publicclass ProtectedDemo01 {     publicstaticvoid main(String args[]) {         Son sub = new Son();         sub.print();     } };

 

访问权限修饰词的注意点

前面各个例子中展现了类的成员、方法均可以用各类权限修饰词来修饰。

除此以外，还有一些须要注意的点：

(1)     静态成员、静态方法的权限修饰词的用法和普通成员、方法同样。

(2)     类虽然也能够被修饰词修饰，可是不能够用private、protected两个权限修辞词。

(3)     有些书中将包访问权限又叫作默认访问权限。我的不建议这么去记，由于这很容易与Java Se8中新特性——default关键字混淆。这个关键字只能用于Interface，做用是容许程序员在Interface中定义接口的默认具体实现（以往的JDK版本是不容许这样的，你只能在接口中声明方法）。