【JAVA】Java基础—面向对象编程：封装—

【JAVA】Java基础—面向对象编程：封装——封装的意义

在Java编程中，封装是面向对象编程（OOP）的四大基本特性之一（其他三个是继承、 polymorphism和抽象）。封装的核心思想是将对象的状态（属性）和行为（方法）包装在一起，并通过访问控制来保护对象的内部状态不被外部直接访问或修改。

一、封装概述

重要性

数据隐藏：封装可以隐藏对象的内部状态，只允许通过特定的方法访问和修改。这可以防止不当的操作对对象状态的影响。
提高安全性：通过控制访问权限，可以保护敏感数据，确保数据的完整性和安全性。
易于维护和修改：封装使得对象的内部实现可以独立于外部使用者进行修改，增强了代码的可维护性。
提供清晰的接口：封装通过公共方法（getter和setter）提供了一个清晰的接口，使得对象的使用更加直观。

生活中的类比

我们可以将封装比作一个汽车的控制系统。汽车的内部结构（引擎、变速器等）是封闭的，用户只能通过方向盘、油门和刹车等控制装置来与汽车进行交互。用户不需要了解汽车内部的复杂机制，只需使用提供的接口（控制装置）即可安全地驾驶汽车。

二、封装的实现

在Java中，封装通常通过以下方式实现：

使用访问修饰符：使用private、protected和public等修饰符来控制属性和方法的可见性。
提供公共方法：通过公共的getter和setter方法来访问和修改私有属性。

1. 封装示例

我们将实现一个简单的Person类，演示如何使用封装来保护对象的属性。

public class Person {// 私有属性，外部无法直接访问private String name; // 姓名private int age;     // 年龄// 构造方法public Person(String name, int age) {this.name = name; // 初始化姓名setAge(age);      // 使用setter方法初始化年龄}// 公共方法：获取姓名public String getName() {return name; // 返回姓名}// 公共方法：获取年龄public int getAge() {return age; // 返回年龄}// 公共方法：设置年龄public void setAge(int age) {if (age >= 0 && age <= 150) { // 检查年龄的合理性this.age = age; // 合法年龄，设置} else {System.out.println("年龄不合法！"); // 不合法的年龄}}
}

代码解释：

私有属性：name和age被声明为private，这意味着外部类无法直接访问这些属性。
构造方法：Person类的构造方法接受姓名和年龄，并使用setter方法来初始化年龄。
公共方法：
- getName()：返回姓名，允许外部获取私有属性。
- getAge()：返回年龄，允许外部获取私有属性。
- setAge(int age)：设置年龄，包含合理性检查，确保只有合法的年龄值才能被设置。

2. 使用`Person`类创建对象

public class Main {public static void main(String[] args) {// 创建Person对象Person person = new Person("Alice", 30);// 获取并输出姓名和年龄System.out.println("姓名: " + person.getName()); // 输出：姓名: AliceSystem.out.println("年龄: " + person.getAge());   // 输出：年龄: 30// 尝试设置合法年龄person.setAge(25);System.out.println("更新后的年龄: " + person.getAge()); // 输出：更新后的年龄: 25// 尝试设置不合法年龄person.setAge(-5); // 输出：年龄不合法！System.out.println("尝试设置不合法年龄后的年龄: " + person.getAge()); // 输出：尝试设置不合法年龄后的年龄: 25}
}

代码解释：