什麼是封裝以及如何使用它。

發佈於2024-11-08

What is encapsulation and how to use it.

什麼是封裝？
Java 中的封裝就是隱藏某些東西如何運作的細節，同時仍然允許其他人使用它。您將資料（如變數）和方法（如函數）分組到一個單元中，稱為類別。您不是讓每個人都直接存取您的數據，而是提供方法（getter 和 setter）來控制數據的存取或更改方式。這樣，您可以保護您的資料並保持程式碼整潔和有條理，除非您願意，否則不會讓任何人弄亂內部工作。

如何使用
要在 Java 中使用封裝，您需要建立一個具有私有欄位的類，並提供公共方法（如 getter 和 setter）來存取和修改這些欄位。這確保了數據只能以受控方式更改。例如，如果要建立 Person 類，其中名稱和年齡是私有的，則可以使用 getter 來檢索值並使用 setter 來更新它們。具體方法如下：

public class Person {
    // Private fields
    private String name;
    private int age;

    // Constructor
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // Getter for name
    public String getName() {
        return name;
    }

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

    // Getter for age
    public int getAge() {
        return age;
    }

    // Setter for age
    public void setAge(int age) {
        if(age > 0) { // Simple validation
            this.age = age;
        } else {
            System.out.println("Age must be positive.");
        }
    }
}

// Using the Person class
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("John", 25);

        // Accessing fields using getters
        System.out.println(person.getName()); // Output: John
        System.out.println(person.getAge());  // Output: 25

        // Modifying fields using setters
        person.setName("Jane");
        person.setAge(30);

        System.out.println(person.getName()); // Output: Jane
        System.out.println(person.getAge());  // Output: 30
    }
}

讓我們分解
讓我們分解程式碼並逐步解釋每個部分：

1. 帶有私有欄位的類別定義

public class Person {
    // Private fields
    private String name;
    private int age;
}

解釋：

這是 Person 類，我們在其中定義兩個私有欄位：name（字串）和age（int）。透過將這些欄位設為私有，我們確保沒有其他類別可以直接存取或修改它們。這就是封裝的核心思想──隱藏物件的內部狀態。

2.構造函數

    // Constructor
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

解釋：

建構函式在建立 Person 物件時會對其進行初始化。它需要兩個參數：姓名和年齡，並將這些值分配給私有欄位。這確保了當創建新的 Person 物件時，它以有效資料開始。

3. Getter 和 Setter

    // Getter for name
    public String getName() {
        return name;
    }

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

解釋：

4.年齡的Getter和Setter（帶驗證）

    // Getter for age
    public int getAge() {
        return age;
    }

    // Setter for age
    public void setAge(int age) {
        if (age > 0) { // Simple validation
            this.age = age;
        } else {
            System.out.println("Age must be positive.");
        }
    }

解釋：

getter getAge() 的工作方式與 name 的 getAge() 的工作方式相同，允許存取年齡欄位。
setAge() 方法不僅允許修改年齡字段，還添加了驗證檢查。 if 條件確保僅當年齡為正數時才設定年齡。如果提供了無效的年齡（例如負數），則設定器將阻止更新並列印訊息。這是封裝如何讓您控制可以設定的資料類型的範例。

5. 使用 Person 類別

// Using the Person class
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("John", 25);

        // Accessing fields using getters
        System.out.println(person.getName()); // Output: John
        System.out.println(person.getAge());  // Output: 25

        // Modifying fields using setters
        person.setName("Jane");
        person.setAge(30);

        System.out.println(person.getName()); // Output: Jane
        System.out.println(person.getAge());  // Output: 30
    }
}