JAVA面向对象三大特征之——封装 java面向对象的封装
前言
我们知道，Java是面向对象的编程语言。关于面向对象的概念，我们在之前的文章中就已经给大家详细地讲过了。但是关于面向对象，我们还有另一块不得不学的内容，那就是面向对象的特征
可以说，面向对象的三大特征，是我们每个java程序员都必须掌握的基本功。在日常的开发中，每段java代码的编写实现，都应该体现出这些特征的基本要求。另外在我们面试的时候，面向对象的特征更是初级程序员的必考要点，面试官动不动就来一句：你给我说说面向对象的特征有哪些吧。
全文大约【2500】字，不说废话，只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货！本文带有丰富的案例及配图，让你更好地理解和运用文中的技术概念，并可以给你带来具有足够启迪的思考
一. 三大特征
我们知道，面向对象是一种以对象为核心的软件开发思想。在这种编程思想中，有着明显的几个特征，通常我们归纳为如下三个：
● 封装(Encapsulation)：将类或接口的实现细节部分包装、隐藏起来。
● 继承(extends)：子类继承父类的特征和行为，使得子类对象(实例)拥有父类的实例域和方法；或子类从父类继承方法，使得子类拥有父类相同的行为。
● 多态(polymorphism)：同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力，即同一个接口可以使用不同的实例执行不同的操作。
但也有的面试官会问我们面向对象有哪四大特征？这就让人很懵，不都是三大特征吗？如果非要有这种问法，那我们就可以再多回答一个“抽象”的概念即可。
关于继承、多态和抽象等的概念，我们会在后面的文章中单独讲解，本篇文章先只讲封装是怎么回事。
二. 封装
1. 概念
所谓的封装，其实就是尽可能地隐藏对象的内部实现细节，控制对象的修改及访问权限，将某些实现细节部分包装、隐藏起来，并对外提供公开的方法访问私有成员。一般我们是利用private访问修饰符来实现。
通俗地说，封装就是把一个Java类的部分实现进行“隐藏”、“包裹”，不让你完全看见它的“内部”是咋回事。就好比一个银行，有的地方(大厅)可以对外暴露，但有的地方(金库)就需要隐藏。我们在修建银行的时候，金库在设计之初就是要被隐藏的，但金库会预留一个渠道对外联通，让钱可以进出。
Java里的封装其实也是这样的。把一个类中不想让别人直接看到的内容封装隐藏起来，不让别人直接操作这部分内容，但又可以通过某种方法对外展示。这样，我们对java类的操作就可进可退，保证了类的安全性。
所以封装可以被认为是一种类的保护屏障，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。如果想要访问该类的代码和数据，必须通过严格的接口控制。通过适当的封装，让程式码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。
2. 必要性
那么Java里的类一定都要封装吗？我们来看一个场景，如下图所示：
比如上面的Student类，内部有4个非私有的属性。我们可以在对象的外部，为这几个属性直接赋值。在上面的代码中，我们给age赋值20000，学生的年龄是20000，这合理吗？得分是1000合理吗？这就出现了非法的数据录入，存在数据的安全问题。这种问题该怎么解决？如何对属性的赋值加以控制？
针对这种情况，我们就可以使用封装！将类内部的属性进行私有化，然后再提供对外的方法调用这些属性，并在方法内部对属性的赋值进行合理控制。别的地方只能通过规定的方法来访问数据，隐藏了类的实现细节，方便修改和实现，这样我们就不担心非法数据的录入问题了！这也就是封装的意义所在！
既然封装有其存在的必要性，那么我们该如何实现封装呢？请继续往下看！
3. 实现要求
如果我们想实现类的封装，主要有以下两个步骤：
1. 给成员变量添加private修饰符；
2. 添加公开的get和set方法；
3. 在赋值和取值方法中，加入属性控制语句，对属性值的合法性进行判断。
3.1 private关键词
private是一种访问权限修饰符，是一个表示“私有的“关键词，可以修饰类、方法和变量等。如果用来修饰成员变量，可以实现成员变量的私有化，限制该成员变量只能在类的内部直接访问，类外不能直接访问。
3.2 getter和setter方法
通常情况下，这些get和set方法被称为getter和setter方法。任何访问类中私有成员变量的操作都要通过这些getter和setter方法。
get方法是用来获取私有属性的方法，其语法结构为：
public 返回值类型 getXxx(){
return 返回属性值;
} set方法是用来修改私有属性值的方法，其语法结构为：
public void setXxx(属性类型 属性){
this.xxx = 属性;
//其他对属性进行操作的代码
} 这里我们要注意，get方法一般没有参数，但有返回值；set方法一般没有返回值，但有参数！！！
4. 封装案例
为了让大家更好地理解如何实现封装，我们设计一个Person类，我们来看看代码：
/**
* 属性:姓名、年龄、性别
* 封装步骤:(1).把成员变量变成私有的;(2).添加公开的get和set方法
*/
public class Person {
// 私有化属性
private String name;
private int age;
private String sex;
//设置公开方法
// 获取name
public String getName() {
return name;
}
// 对name赋值
public void setName(String name) {
//this关键字解决了实例变量(private String name)和局部变量(String name)之间的同名冲突。
this.name = name;
}
public int getAge() {
return this.age;
}
public void setAge(int age) {
// 限制年龄的范围
if (age > 100 || age < 1) {
// 设置一个默认值
this.age = 18;
} else {
this.age = age;
}
}
public String getSex() {
return this.sex;
}
public void setSex(String sex) {
// 设置性别
if ("男".equals(sex) || "女".equals(sex)) {
this.sex = sex;
} else {
this.sex = "男";
}
}
//提供无参和有参的构造方法
public Person() {
super();
}
public Person(String name, int age, String sex) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
this.sex = sex;
}
}从上述代码中，我们可以看出实现类的封装其实也很简单：
1. 成员变量(属性)私有化(用private修饰)；
2. 添加公开的get和set方法，用public修饰；
3. 添加有参和无参的若干构造方法。
一般我们把这样封装好的一个类成为Java Bean，Java Bean一般有两种：
1. 负责数据承载的Bean；
2. 负责业务逻辑的Bean。
我们上面的案例，就是一个数据承载的Bean。
三. 结语
至此，我们就把面向对象的第一个基本特征--封装 学习完了。现在你知道该如何正确地封装一个Java Bean了吗？在面试时，我们要把封装的概念及其优点讲清楚：
● 良好的封装能够减少耦合；
● 封装可以使得类内部的结构自由修改；
● 封装可以对成员变量进行更精确的控制；
● 封装隐藏了类的信息和实现细节。
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