什么是封装以及如何使用它。

发布于2024-11-08

What is encapsulation and how to use it.

什么是封装？
Java 中的封装就是隐藏某些东西如何工作的细节，同时仍然允许其他人使用它。您将数据（如变量）和方法（如函数）分组到一个单元中，称为类。您不是让每个人都直接访问您的数据，而是提供方法（getter 和 setter）来控制数据的访问或更改方式。这样，您可以保护您的数据并保持代码整洁和有条理，除非您愿意，否则不会让任何人弄乱内部工作。

如何使用
要在 Java 中使用封装，您需要创建一个具有私有字段的类，并提供公共方法（如 getter 和 setter）来访问和修改这些字段。这确保了数据只能以受控方式更改。例如，如果您想创建一个 Person 类，其中名称和年龄是私有的，您可以使用 getter 来检索值并使用 setter 来更新它们。具体方法如下：

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
    }
}

让我们分解一下
让我们分解代码并逐步解释每个部分：

1. 带有私有字段的类定义

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

解释：

这是 Person 类，我们在其中定义两个私有字段：name（字符串）和age（int）。通过将这些字段设置为私有，我们确保没有其他类可以直接访问或修改它们。这就是封装的核心思想——隐藏对象的内部状态。

2.构造函数

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

解释：

构造函数在创建 Person 对象时对其进行初始化。它需要两个参数：姓名和年龄，并将这些值分配给私有字段。这确保了当创建新的 Person 对象时，它以有效数据开始。

3. Getter 和 Setter

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

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

解释：

4.年龄的Getter和Setter（带验证）

    // 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.");
        }
    }

解释：

getter getAge() 的工作方式与 name 的 getAge() 的工作方式相同，允许访问年龄字段。
setAge() 方法不仅允许修改年龄字段，还添加了验证检查。 if 条件确保仅当年龄为正数时才设置年龄。如果提供了无效的年龄（例如负数），设置器将阻止更新并打印一条消息。这是封装如何让您控制可以设置的数据类型的示例。

5. 使用 Person 类

// 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
    }
}