Java基礎知識篇02——封裝

来源:https://www.cnblogs.com/baiye123/p/18131950
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大家好，我是白夜，今天給大家聊聊面向對象的三大特征——封裝 一、包（package） 1.1、包的引入 先來看看我們之前寫的代碼結構 以上代碼存在的問題 所有類寫在一個目錄下麵，非常難管理，因為以後項目不可能只有這麼幾個類，當類數量很大的時候，就不容易管理了。 不能寫同名但是不同需求的類。 為瞭解決 ...


大家好，我是白夜，今天給大家聊聊面向對象的三大特征——封裝

一、包（package）

1.1、包的引入

先來看看我們之前寫的代碼結構

圖片01

以上代碼存在的問題

  1. 所有類寫在一個目錄下麵，非常難管理，因為以後項目不可能只有這麼幾個類，當類數量很大的時候，就不容易管理了。
  2. 不能寫同名但是不同需求的類。

為瞭解決這些問題，我們需要把不同的東西放到專門的裡面，進行分類管理。也就是通過文件夾進行管理，Java 中的文件夾就是包

1.2、定義包

包命名規範：一般是公司功能變數名稱反寫.項目名.模塊名字.子模塊名;

要求：包名是全英文小寫。

例如 ： itsource.cn 功能變數名稱

package cn.itsource.erp.oa.domain; 自動化辦公

package cn.itsource.erp.sa.entity; 系統管理

package cn.itsource.packagedemo;// 聲明包

/**
 * 包package
 */
public class PackageDemo {

	public static void main(String[] args) {
		new java.util.Date();
		new java.sql.Date(1L);
		System.out.println();
	}
}

1.3、導入包

當我們需要使用別人或者 JDK 中的類的時候，就需要告知 JVM 從什麼地方去載入這個類，這個過程就是導包

其實本質是導入包中的類。

導入包的語法 ：

​ import 包名.子包名.類名

註意：

  1. 導入包的代碼應該在聲明包（就是該類所在的包）的後面，聲明類的前面。

  2. import java.util; 表示導入本包中所有會使用到的 util 包中的類，只會導入 util 包下麵直接的類型，不包括util 包的子包中的類型。

  3. java.lang是核心包，下麵的直接類型是自動導入的；

    例如：String、System類，lang 包的子包中的類型不會自動導入，需要手動導入。

  4. 在一個類中會用到同名不同包的時候必須使用全限定路徑

    例如：同時使用 java.util.Date 和 java.sql.Date

package cn.itsource.packagedemo;//聲明包
import java.util.*;// 只會導入util包下使用到的類

/**
 * 包package
 */
public class PackageDemo {

	public static void main(String[] args) {// String是java.lang核心包下的，程式會自動導入；
		// 使用Arrays類中的toString方法
//		String str = java.util.Arrays.toString(new int[]{1, 2, 3});// 每次都寫全限定類名比較麻煩
		
		// 使用Arrays類中的sort方法排序
//		java.util.Arrays.sort(new int[]{3, 2, 1});
		
		// 用自動導包可以簡化上面代碼
		String str = Arrays.toString(new int[]{1, 2, 3});// 每次都寫全限定類名比較麻煩
		System.out.println(str);
		Arrays.sort(new int[]{3, 2, 1});
		
		// 當使用同名不同包的多個類怎麼用？ 必須用全限定類名
		new java.util.Date();// java.util包下
		new java.sql.Date(1L);// java.sql包下
	}
}

1.4、Java中常用的包（瞭解）

java/ javax(java 增強包)

java.lang (java 的核心包--基本包) 幫我們自動導包的

java.util(java 的工具包 --集合框架 ArrayList LinkedList)

java.io(java IO包input-output 讀寫文件)

java.net (網路編程)

java.awt/javax.swing（java的圖形化界面）

java.math 數學相關的包

java.sql 資料庫相關的包

java.text 是文本格式化相關的包

java.time 時間相關的包

二、封裝

2.1、為什麼要封裝

來看下麵一個案例

package cn.itsource.potting1;

/**
 *	賬戶Account類
 *	封裝引入
 */
public class Account {
	/** String類型成員變數姓名name */
	protected String name;
	
	/** String類型成員變數密碼pwd */
	String pwd;
	
	/** double類型成員變數餘額money */
	double money;
	
	/** boolean類型成員變數是否是vip用戶 */
	boolean vip;
	
	/**
	 * Account類無參構造
	 */
	public Account() {}
	
	/**
	 * 有4個參數構造方法
	 * @param n
	 * @param p
	 * @param m
	 * @param v
	 */
	public Account(String n, String p, double m, boolean v) {
		name = n;// 將局部變數n賦值給成員變數name
		pwd = p;// 將局部變數p賦值給成員變數pwd
		money = m;// 將局部變數m賦值給成員變數money
		vip = v;// 將局部變數v賦值給成員變數vip
	}
	
	/**
	 * 獲取當前成員變數money的值
	 * @return
	 */
	public double getMoney() {
		return money;
	}
}

測試類：
package cn.itsource.potting1;

/**
 *	Account測試類
 *	封裝的引入
 */
public class AccountTest {

	public static void main(String[] args) {
		// 創建Account對象，調用無參構造
		Account acc1 = new Account();
		// 給acc1成員變數賦值
		acc1.name = "某菲";
		acc1.pwd = "6969";
		acc1.money = 1.0;
		acc1.vip = false;
		// 列印acc1成員變數的值
		System.out.println(acc1.name);
		System.out.println(acc1.pwd);
		System.out.println(acc1.money);
		System.out.println(acc1.vip);
		// acc1調用getMoney方法
		double money = acc1.getMoney();// 因為getMoney方法是非static修飾，並且有返回值，所以用acc1調用，用double變數接收
		System.out.println(money);
		
		// 需求：當money達到50000.00的時候，會將vip升級為true。現在，能不能沒有達到5萬就不能升級。
		acc1.vip = true;// 這裡沒有經過任何許可權判斷，直接修改了值，不安全。所以，用封裝解決這個問題。
		System.out.println(acc1.vip);// true		
	}
}

而在 Java 中是通過封裝來完成保護內部成員的目的

2.2、封裝的作用

封裝是為了保護內部數據的安全：

  1. 不希望在外部類中隨意訪問類中的成員變數
  2. 達到許可權要求的才能訪問。
  3. 只是獲取數據的時候。例如：單例模式。
  4. 我們在程式設計的時候就追求“高內聚、低耦合”：
  • 高內聚：類的內部數據操作細節自己完成，不允許外部干涉；
  • 低耦合：僅對外部暴露少量的方法用於使用。

2.3、封裝的使用

  1. 如何控製程序中的訪問 ？

    通過給類中的成員（欄位，方法，構造方法）添加訪問許可權修飾符來實現封裝（訪問控制）。

  2. 什麼是訪問許可權：簡單的認為訪問許可權就是不同級別的人能夠乾不同級別的事，不同級別的人能看到的頁面是不同的。

    例子：比如做一個系統，不同人登錄進去的訪問許可權不一樣；

  3. 訪問許可權修飾符：

    public 最大許可權，被其修飾的成員，在任意目錄下，都可以訪問到 (所有類)

    protected 在同包類和子類中都可以訪問

    預設不寫 只能在同包類中訪問

    private 只能在當前類中訪問

    圖片02

  4. 封裝的步驟：

    1. 將類的屬性設置為 private，這樣外部就不能直接訪問。
    2. 提供公共的 getter 方法用於獲取屬性值，通常是 public 的。
    3. 提供公共的 setter 方法用於設置屬性值，也是 public 的，並可以在其中添加邏輯檢查。
    4. 提供一個無參構造，有參構造根據需求確定是否要寫。
    5. 該類用 public 修飾。

    圖片03

    public class Account {// 5. 該類用 public 修飾
	//1. 私有化成員變數（用 private 修飾成員變數）
	private String name;
	
	private String pwd;
	
	// 4. 提供一個無參構造
	public Account() {}
	
	// 有參構造根據實際需求，決定是否要寫
	public Account(String n, String p) {
		name = n;// 將局部變數賦值給成員變數
		pwd = p;	
	}
	
	/**
	 *  2. 為每一個成員變數提供合理的 public void setName(String n) 方法
	 * 	給成員變數name賦值方法
	 * @param n
	 */
	public void setName(String n) {
		// 可以寫判斷條件
		name = n;// 將局部變數n賦值給成員變數 name
	}
		
	public void setPwd(String p) { pwd = p; }
	
	/**
	 * 2. 為每一個成員變數提供合理的	public String getName() 方法
	 * 獲取成員變數 name 的值
	 * @return
	 */
	public String getName() {
		// 可以寫判斷條件
		return name;// 直接返回成員變數 name
	}
	
	public String getPwd() { return pwd; }	
}

    /**
 *	Account 測試類
 *	封裝的引入
 */
public class AccountTest {
	public static void main(String[] args) {
		// 創建Account對象，調用無參構造
		// Account acc1 = new Account();
		// 給 acc1 成員變數賦值
		/*
		 * 因為 private 修飾成員變數後，不能在其他類中使用了。
		acc1.name = "小七";
		acc1.pwd = "6969";
		*/
		// 使用有參構造賦值
		Account acc1 = new Account("小七", "6969");
		
		// 列印acc1成員變數的值
//		System.out.println(acc1.name);// 因為 private 修飾成員變數後，不能在其他類中使用了。
//		System.out.println(acc1.pwd);
		
		// 因為封裝了，所以只能調用：public 返回值 getXxx() 獲取成員變數的值
		String name = acc1.getName();// acc1 調用 getName 方法獲取成員變數 name 的值
		String pwd = acc1.getPwd();// acc1 調用 getPwd 方法獲取成員變數 pwd 的值
		// 列印上面獲取的值
		System.out.println(name);
		System.out.println(pwd);
		
		// 當需要修改創建好的對象的成員變數值，用 set 方法賦值
		acc1.name("小八");	
		String name2 = acc1.getName();
		System.out.println(money2);		
	}
}

    2.4、 封裝的註意事項

    1. 不是只有 private 才叫封裝，private 只是最大限度的封裝而已。
    2. get 和 set 方法都是只能獲取或者賦值一個成員變數，**不能 **set(String n, double m, boolean v) 賦值3個成員變數。
    3. 單一職能原則：功能最小化,不要想著一個方法寫完所有的功能，因為代碼復用率高。

    2.5、封裝的好處

    • 增強安全性：隱藏數據和方法的實現細節，防止外部直接訪問，降低因錯誤使用而導致的風險。
    • 提高復用性：封裝後的代碼更容易被其他程式或模塊復用，因為它們的實現細節對於使用者來說是透明的。
    • 便於維護：封裝使得代碼修改時影響範圍局限，提高了代碼的可維護性。

三、this關鍵字

this 的概念：

​ this 指代當前對象，即，哪個對象調用就指代哪個對象

3.1、this 的使用

1.   解決局部變數和成員變數的二義性【set 方法和有參構造中形參跟成員變數同名不同義】

public Account(String name,String pwd) {
	// 要解決二義性問題，就需要用到this,加上this，就會直接從成員變數位置找name
	this.name = name;
	this.pwd = pwd;
}

1.   本類中構造方法之間的相互調用，但是必須是構造方法內的第一句。

package cn.itsource.task.topic02;

public class People {
    private String name;
    private boolean sex;
    private int age;
    private int weight;
    public People(){

    }
    public People(String name, boolean sex, int age, int weight){
        this(name, sex, age);
        this.weight = weight;
    }
    public People(String name, boolean sex, int age){
        this(name, sex);
        this.age = age;
    }
    public People(String name, boolean sex){
        this(name);
        this.sex = sex;
    }
    public People(String name){
        this.name = name;
    }

    public String getName() { return name; }

    public void setName(String name) { this.name = name; }

    public boolean isSex() { return sex; }

    public void setSex(boolean sex) { this.sex = sex; }

    public int getAge() { return age; }

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

    public int getWeight() { return weight; }

    public void setWeight(int weight) { this.weight = weight; }
}

四、構造方法和set方法的區別

  • 構造方法可以為多個成員變數賦值，set只能對一個進行賦值；
  • 構造方法由JVM自動調用，set需要手動調用；
  • 構造方法針對同一個對象只能調用一次，set方法針對同一個對象可以調用多次；
  • 構造方法用於給變數賦值，set可以給變數賦值或者修改值；
  • 構造可以使代碼更加簡潔，set方法靈活性更高。

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