Java學習-封裝

在物件導向程式設計方法中，封裝（英語：Encapsulation）是指一種將抽象性函式介面的實現細節部份包裝、隱藏起來的方法。

封裝可以被認為是一個保護屏障，防止該類的程式碼和資料被外部類定義的程式碼隨機訪問。

要訪問該類的程式碼和資料，必須通過嚴格的介面控制。

封裝最主要的功能在於我們能修改自己的實現程式碼，而不用修改那些呼叫我們程式碼的程式片段。

適當的封裝可以讓程式碼更容易理解與維護，也加強了程式碼的安全性。

封裝的優點

1. 良好的封裝能夠減少耦合。

2. 類內部的結構可以自由修改。

3. 可以對成員變數進行更精確的控制。

4. 隱藏資訊，實現細節。

實現Java封裝的步驟

1.修改屬性的可見性來限制對屬性的訪問（一般限制為private），例如：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
}

這段程式碼中，將 name 和 age 屬性設定為私有的，只能本類才能訪問，其他類都訪問不了，如此就對資訊進行了隱藏。
2.對每個值屬性提供對外的公共方法訪問，也就是建立一對賦取值方法，用於對私有屬性的訪問，例如：

public class Person{
    private String name;
    private int age;
​
    public int getAge(){
      return age;
    }
​
    public String getName(){
      return name;
    }
​
    public void setAge(int age){
      this.age = age;
    }
​
    public void setName(String name){
      this.name = name;
    }
}

採用 this 關鍵字是為了解決例項變數（private String name）和區域性變數（setName(String name)中的name變數）之間發生的同名的衝突。

從上面的程式碼我們可以看到，一個人Person具有name和age兩個私有屬性，我們不想把它暴露給外部，但是要留出介面供外部操作，所以在類中提供了四個方法，分別是getAge()，getName()，setAge()，setName()，用來設定年齡，設定名稱，呼叫年齡，呼叫名稱。

如果我們不提供這些訪問方法，那麼這個類也就沒有什麼意義了。比如我們將一個房子看做是一個物件，裡面的漂亮的裝飾，如沙發、電視劇、空調、茶桌等等都是該房子的私有屬性，但是如果我們沒有那些牆遮擋，是不是別人就會一覽無餘呢？沒有一點兒隱私！就是存在那個遮擋的牆，我們既能夠有自己的隱私而且我們可以隨意的更改裡面的擺設而不會影響到其他的。但是如果沒有門窗，一個包裹的嚴嚴實實的黑盒子，又有什麼存在的意義呢？所以通過門窗別人也能夠看到裡面的風景。所以說門窗就是房子物件留給外界訪問的介面。

例項

我們來看一個java封裝類的例子：

public class EncapTest{
 
   private String name;
   private String idNum;
   private int age;
 
   public int getAge(){
      return age;
   }
 
   public String getName(){
      return name;
   }
 
   public String getIdNum(){
      return idNum;
   }
 
   public void setAge( int newAge){
      age = newAge;
   }
 
   public void setName(String newName){
      name = newName;
   }
 
   public void setIdNum( String newId){
      idNum = newId;
   }
}

以上例項中public方法是外部類訪問該類成員變數的入口。

通常情況下，這些方法被稱為getter和setter方法。

因此，任何要訪問類中私有成員變數的類都要通過這些getter和setter方法。

通過如下的例子說明EncapTest類的變數怎樣被訪問：

public class RunEncap{
   public static void main(String args[]){
      EncapTest encap = new EncapTest();
      encap.setName("James");
      encap.setAge(20);
      encap.setIdNum("12343ms");
 
      System.out.print("Name : " + encap.getName()+ 
                             " Age : "+ encap.getAge());
    }
}

以上程式碼編譯執行結果如下:

Name : James Age : 20

到了這裡我們確實可以看出，封裝確實可以使我們容易地修改類的內部實現，而無需修改使用了該類的客戶程式碼。
同時，這裡有另一個好處：可以對成員變數進行更精確的控制。
如果我們在設定年齡時一不小心犯了錯誤，寫成了這樣：

encap.setAge(200);

多加了一個零，導致他的年齡到達了200，顯然不符合現實情況，但是通過使用封裝，我們可以在設定age的入口中做一些限制：

//設定年齡的程式碼片段
  public void setAge(int newAge){
       if(age > 120||age < 0){
            System.out.println("年齡輸入有錯");    //提示錯誤資訊
        }else{
           age=newAge;
        }
   }

如此一來，我們就不用擔了因為犯糊塗而產生一些基本的錯誤了