Java 封裝

在面向?qū)ο蟪淌皆O(shè)計(jì)方法中，封裝（英語：Encapsulation）是指一種將抽象性函式接口的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)部份包裝、隱藏起來的方法。

封裝可以被認(rèn)為是一個(gè)保護(hù)屏障，防止該類的代碼和數(shù)據(jù)被外部類定義的代碼隨機(jī)訪問。

要訪問該類的代碼和數(shù)據(jù)，必須通過嚴(yán)格的接口控制。

封裝最主要的功能在于我們能修改自己的實(shí)現(xiàn)代碼，而不用修改那些調(diào)用我們代碼的程序片段。

適當(dāng)?shù)姆庋b可以讓程式碼更容易理解與維護(hù)，也加強(qiáng)了程式碼的安全性。

封裝的優(yōu)點(diǎn)

1. 良好的封裝能夠減少耦合。

2. 類內(nèi)部的結(jié)構(gòu)可以自由修改。

3. 可以對(duì)成員變量進(jìn)行更精確的控制。

4. 隱藏信息，實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

實(shí)現(xiàn)Java封裝的步驟

1. 修改屬性的可見性來限制對(duì)屬性的訪問（一般限制為private），例如：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
}
這段代碼中，將 name 和 age 屬性設(shè)置為私有的，只能本類才能訪問，其他類都訪問不了，如此就對(duì)信息進(jìn)行了隱藏。

2. 對(duì)每個(gè)值屬性提供對(duì)外的公共方法訪問，也就是創(chuàng)建一對(duì)賦取值方法，用于對(duì)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;
    }
}
采用 this 關(guān)鍵字是為了解決實(shí)例變量（private String name）和局部變量（setName(String name)中的name變量）之間發(fā)生的同名的沖突。

實(shí)例

讓我們來看一個(gè)java封裝類的例子：

EncapTest.java 文件代碼：
/* 文件名: EncapTest.java */
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;
   }
}
以上實(shí)例中public方法是外部類訪問該類成員變量的入口。

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量的類都要通過這些getter和setter方法。

通過如下的例子說明EncapTest類的變量怎樣被訪問：

RunEncap.java 文件代碼：
/* F文件名 : RunEncap.java */
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());
    }
}
以上代碼編譯運(yùn)行結(jié)果如下:

Name : James Age : 20

Java 接口

接口（英文：Interface），在JAVA編程語言中是一個(gè)抽象類型，是抽象方法的集合，接口通常以interface來聲明。一個(gè)類通過繼承接口的方式，從而來繼承接口的抽象方法。

接口并不是類，編寫接口的方式和類很相似，但是它們屬于不同的概念。類描述對(duì)象的屬性和方法。接口則包含類要實(shí)現(xiàn)的方法。

除非實(shí)現(xiàn)接口的類是抽象類，否則該類要定義接口中的所有方法。

接口無法被實(shí)例化，但是可以被實(shí)現(xiàn)。一個(gè)實(shí)現(xiàn)接口的類，必須實(shí)現(xiàn)接口內(nèi)所描述的所有方法，否則就必須聲明為抽象類。另外，在 Java 中，接口類型可用來聲明一個(gè)變量，他們可以成為一個(gè)空指針，或是被綁定在一個(gè)以此接口實(shí)現(xiàn)的對(duì)象。

接口與類相似點(diǎn)：

一個(gè)接口可以有多個(gè)方法。
接口文件保存在 .java 結(jié)尾的文件中，文件名使用接口名。
接口的字節(jié)碼文件保存在 .class 結(jié)尾的文件中。
接口相應(yīng)的字節(jié)碼文件必須在與包名稱相匹配的目錄結(jié)構(gòu)中。

接口與類的區(qū)別：

接口不能用于實(shí)例化對(duì)象。
接口沒有構(gòu)造方法。
接口中所有的方法必須是抽象方法。
接口不能包含成員變量，除了 static 和 final 變量。
接口不是被類繼承了，而是要被類實(shí)現(xiàn)。
接口支持多繼承。

接口特性

接口中每一個(gè)方法也是隱式抽象的,接口中的方法會(huì)被隱式的指定為public abstract（只能是 public abstract，其他修飾符都會(huì)報(bào)錯(cuò)）。
接口中可以含有變量，但是接口中的變量會(huì)被隱式的指定為public static final變量（并且只能是 public，用 private 修飾會(huì)報(bào)編譯錯(cuò)誤）。
接口中的方法是不能在接口中實(shí)現(xiàn)的，只能由實(shí)現(xiàn)接口的類來實(shí)現(xiàn)接口中的方法。

抽象類和接口的區(qū)別

1. 抽象類中的方法可以有方法體，就是能實(shí)現(xiàn)方法的具體功能，但是接口中的方法不行。
2. 抽象類中的成員變量可以是各種類型的，而接口中的成員變量只能是public static final類型的。
3. 接口中不能含有靜態(tài)代碼塊以及靜態(tài)方法(用 static 修飾的方法)，而抽象類是可以有靜態(tài)代碼塊和靜態(tài)方法。
4. 一個(gè)類只能繼承一個(gè)抽象類，而一個(gè)類卻可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。

接口的聲明

接口的聲明語法格式如下：

[可見度] interface 接口名稱 [extends 其他的接口名名] {
        // 聲明變量
        // 抽象方法
}
Interface關(guān)鍵字用來聲明一個(gè)接口。下面是接口聲明的一個(gè)簡單例子。

NameOfInterface.java 文件代碼：
/* 文件名 : NameOfInterface.java */
import java.lang.*;
//引入包
 
public interface NameOfInterface
{
   //任何類型 final, static 字段
   //抽象方法
}

接口有以下特性：

接口是隱式抽象的，當(dāng)聲明一個(gè)接口的時(shí)候，不必使用abstract關(guān)鍵字。
接口中每一個(gè)方法也是隱式抽象的，聲明時(shí)同樣不需要abstract關(guān)鍵字。
接口中的方法都是公有的。

實(shí)例
Animal.java 文件代碼：
/* 文件名 : Animal.java */
interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}

接口的實(shí)現(xiàn)

當(dāng)類實(shí)現(xiàn)接口的時(shí)候，類要實(shí)現(xiàn)接口中所有的方法。否則，類必須聲明為抽象的類。

類使用implements關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)接口。在類聲明中，Implements關(guān)鍵字放在class聲明后面。

實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口的語法，可以使用這個(gè)公式：...implements 接口名稱[, 其他接口名稱, 其他接口名稱..., ...] ...

實(shí)例
MammalInt.java 文件代碼：
/* 文件名 : MammalInt.java */
public class MammalInt implements Animal{
 
   public void eat(){
      System.out.println("Mammal eats");
   }
 
   public void travel(){
      System.out.println("Mammal travels");
   } 
 
   public int noOfLegs(){
      return 0;
   }
 
   public static void main(String args[]){
      MammalInt m = new MammalInt();
      m.eat();
      m.travel();
   }
}
以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下:

Mammal eats
Mammal travels

重寫接口中聲明的方法時(shí)，需要注意以下規(guī)則：

類在實(shí)現(xiàn)接口的方法時(shí)，不能拋出強(qiáng)制性異常，只能在接口中，或者繼承接口的抽象類中拋出該強(qiáng)制性異常。
類在重寫方法時(shí)要保持一致的方法名，并且應(yīng)該保持相同或者相兼容的返回值類型。
如果實(shí)現(xiàn)接口的類是抽象類，那么就沒必要實(shí)現(xiàn)該接口的方法。

在實(shí)現(xiàn)接口的時(shí)候，也要注意一些規(guī)則：

一個(gè)類可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。
一個(gè)類只能繼承一個(gè)類，但是能實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。
一個(gè)接口能繼承另一個(gè)接口，這和類之間的繼承比較相似。

接口的繼承

一個(gè)接口能繼承另一個(gè)接口，和類之間的繼承方式比較相似。接口的繼承使用extends關(guān)鍵字，子接口繼承父接口的方法。

下面的Sports接口被Hockey和Football接口繼承：

// 文件名: Sports.java
public interface Sports
{
   public void setHomeTeam(String name);
   public void setVisitingTeam(String name);
}
 
// 文件名: Football.java
public interface Football extends Sports
{
   public void homeTeamScored(int points);
   public void visitingTeamScored(int points);
   public void endOfQuarter(int quarter);
}
 
// 文件名: Hockey.java
public interface Hockey extends Sports
{
   public void homeGoalScored();
   public void visitingGoalScored();
   public void endOfPeriod(int period);
   public void overtimePeriod(int ot);
}
Hockey接口自己聲明了四個(gè)方法，從Sports接口繼承了兩個(gè)方法，這樣，實(shí)現(xiàn)Hockey接口的類需要實(shí)現(xiàn)六個(gè)方法。

相似的，實(shí)現(xiàn)Football接口的類需要實(shí)現(xiàn)五個(gè)方法，其中兩個(gè)來自于Sports接口。

接口的多繼承

在Java中，類的多繼承是不合法，但接口允許多繼承。

在接口的多繼承中extends關(guān)鍵字只需要使用一次，在其后跟著繼承接口。 如下所示：

public interface Hockey extends Sports, Event

以上的程序片段是合法定義的子接口，與類不同的是，接口允許多繼承，而 Sports及 Event 可能定義或是繼承相同的方法

標(biāo)記接口

最常用的繼承接口是沒有包含任何方法的接口。

標(biāo)記接口是沒有任何方法和屬性的接口.它僅僅表明它的類屬于一個(gè)特定的類型,供其他代碼來測(cè)試允許做一些事情。

標(biāo)記接口作用：簡單形象的說就是給某個(gè)對(duì)象打個(gè)標(biāo)（蓋個(gè)戳），使對(duì)象擁有某個(gè)或某些特權(quán)。

例如：java.awt.event 包中的 MouseListener 接口繼承的 java.util.EventListener 接口定義如下：

package java.util;
public interface EventListener
{}

沒有任何方法的接口被稱為標(biāo)記接口。標(biāo)記接口主要用于以下兩種目的：

建立一個(gè)公共的父接口：

正如EventListener接口，這是由幾十個(gè)其他接口擴(kuò)展的Java API，你可以使用一個(gè)標(biāo)記接口來建立一組接口的父接口。例如：當(dāng)一個(gè)接口繼承了EventListener接口，Java虛擬機(jī)(JVM)就知道該接口將要被用于一個(gè)事件的代理方案。

向一個(gè)類添加數(shù)據(jù)類型：

這種情況是標(biāo)記接口最初的目的，實(shí)現(xiàn)標(biāo)記接口的類不需要定義任何接口方法(因?yàn)闃?biāo)記接口根本就沒有方法)，但是該類通過多態(tài)性變成一個(gè)接口類型。

java 包(package)

為了更好地組織類，Java 提供了包機(jī)制，用于區(qū)別類名的命名空間。

包的作用

1、把功能相似或相關(guān)的類或接口組織在同一個(gè)包中，方便類的查找和使用。

2、如同文件夾一樣，包也采用了樹形目錄的存儲(chǔ)方式。同一個(gè)包中的類名字是不同的，不同的包中的類的名字是可以相同的，當(dāng)同時(shí)調(diào)用兩個(gè)不同包中相同類名的類時(shí)，應(yīng)該加上包名加以區(qū)別。因此，包可以避免名字沖突。

3、包也限定了訪問權(quán)限，擁有包訪問權(quán)限的類才能訪問某個(gè)包中的類。

Java 使用包（package）這種機(jī)制是為了防止命名沖突，訪問控制，提供搜索和定位類（class）、接口、枚舉（enumerations）和注釋（annotation）等。

包語句的語法格式為：package pkg1[．pkg2[．pkg3…]];

例如,一個(gè)Something.java 文件它的內(nèi)容

package net.java.util;
public class Something{
   ...
}

那么它的路徑應(yīng)該是net/java/util/Something.java這樣保存的。 package(包) 的作用是把不同的 java 程序分類保存，更方便的被其他 java 程序調(diào)用。

一個(gè)包（package）可以定義為一組相互聯(lián)系的類型（類、接口、枚舉和注釋），為這些類型提供訪問保護(hù)和命名空間管理的功能。

以下是一些 Java 中的包：

java.lang-打包基礎(chǔ)的類
java.io-包含輸入輸出功能的函數(shù)

開發(fā)者可以自己把一組類和接口等打包，并定義自己的包。而且在實(shí)際開發(fā)中這樣做是值得提倡的，當(dāng)你自己完成類的實(shí)現(xiàn)之后，將相關(guān)的類分組，可以讓其他的編程者更容易地確定哪些類、接口、枚舉和注釋等是相關(guān)的。

由于包創(chuàng)建了新的命名空間（namespace），所以不會(huì)跟其他包中的任何名字產(chǎn)生命名沖突。使用包這種機(jī)制，更容易實(shí)現(xiàn)訪問控制，并且讓定位相關(guān)類更加簡單。

創(chuàng)建包

創(chuàng)建包的時(shí)候，你需要為這個(gè)包取一個(gè)合適的名字。之后，如果其他的一個(gè)源文件包含了這個(gè)包提供的類、接口、枚舉或者注釋類型的時(shí)候，都必須將這個(gè)包的聲明放在這個(gè)源文件的開頭。

包聲明應(yīng)該在源文件的第一行，每個(gè)源文件只能有一個(gè)包聲明，這個(gè)文件中的每個(gè)類型都應(yīng)用于它。

如果一個(gè)源文件中沒有使用包聲明，那么其中的類，函數(shù)，枚舉，注釋等將被放在一個(gè)無名的包（unnamed package）中。

例子
讓我們來看一個(gè)例子，這個(gè)例子創(chuàng)建了一個(gè)叫做animals的包。通常使用小寫的字母來命名避免與類、接口名字的沖突。

在 animals 包中加入一個(gè)接口（interface）：

Animal.java 文件代碼：
/* 文件名: Animal.java */
package animals;
 
interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}
接下來，在同一個(gè)包中加入該接口的實(shí)現(xiàn)：

MammalInt.java 文件代碼：
package animals;
 
/* 文件名 : MammalInt.java */
public class MammalInt implements Animal{
 
   public void eat(){
      System.out.println("Mammal eats");
   }
 
   public void travel(){
      System.out.println("Mammal travels");
   } 
 
   public int noOfLegs(){
      return 0;
   }
 
   public static void main(String args[]){
      MammalInt m = new MammalInt();
      m.eat();
      m.travel();
   }
}
然后，編譯這兩個(gè)文件，并把他們放在一個(gè)叫做animals的子目錄中。 用下面的命令來運(yùn)行：

$ mkdir animals
$ cp Animal.class  MammalInt.class animals
$ java animals/MammalInt
Mammal eats
Mammal travel

import 關(guān)鍵字

為了能夠使用某一個(gè)包的成員，我們需要在 Java 程序中明確導(dǎo)入該包。使用 "import" 語句可完成此功能。

在 java 源文件中 import 語句應(yīng)位于 package 語句之后，所有類的定義之前，可以沒有，也可以有多條，其語法格式為：

import package1[.package2…].(classname|*);

如果在一個(gè)包中，一個(gè)類想要使用本包中的另一個(gè)類，那么該包名可以省略。

例子
下面的 payroll 包已經(jīng)包含了 Employee 類，接下來向 payroll 包中添加一個(gè) Boss 類。Boss 類引用 Employee 類的時(shí)候可以不用使用 payroll 前綴，Boss類的實(shí)例如下。

Boss.java 文件代碼：
package payroll;
 
public class Boss
{
   public void payEmployee(Employee e)
   {
      e.mailCheck();
   }
}
如果 Boss 類不在 payroll 包中又會(huì)怎樣？Boss 類必須使用下面幾種方法之一來引用其他包中的類。

使用類全名描述，例如：

payroll.Employee
用 import 關(guān)鍵字引入，使用通配符 "*"

import payroll.*;
使用 import 關(guān)鍵字引入 Employee 類:

import payroll.Employee;
注意：

類文件中可以包含任意數(shù)量的 import 聲明。import 聲明必須在包聲明之后，類聲明之前。

package 的目錄結(jié)構(gòu)

類放在包中會(huì)有兩種主要的結(jié)果：

包名成為類名的一部分，正如我們前面討論的一樣。
包名必須與相應(yīng)的字節(jié)碼所在的目錄結(jié)構(gòu)相吻合。

下面是管理你自己 java 中文件的一種簡單方式：

將類、接口等類型的源碼放在一個(gè)文本中，這個(gè)文件的名字就是這個(gè)類型的名字，并以.java作為擴(kuò)展名。例如：

// 文件名 :  Car.java
 
package vehicle;
 
public class Car {
   // 類實(shí)現(xiàn)  
}
接下來，把源文件放在一個(gè)目錄中，這個(gè)目錄要對(duì)應(yīng)類所在包的名字。

....vehicleCar.java
現(xiàn)在，正確的類名和路徑將會(huì)是如下樣子：

類名 -> vehicle.Car

路徑名 -> vehicleCar.java (在 windows 系統(tǒng)中)

通常，一個(gè)公司使用它互聯(lián)網(wǎng)域名的顛倒形式來作為它的包名.例如：互聯(lián)網(wǎng)域名是 runoob.com，所有的包名都以 com.runoob 開頭。包名中的每一個(gè)部分對(duì)應(yīng)一個(gè)子目錄。

例如：有一個(gè) com.runoob.test 的包，這個(gè)包包含一個(gè)叫做 Runoob.java 的源文件，那么相應(yīng)的，應(yīng)該有如下面的一連串子目錄：

....comunoob	estRunoob.java
編譯的時(shí)候，編譯器為包中定義的每個(gè)類、接口等類型各創(chuàng)建一個(gè)不同的輸出文件，輸出文件的名字就是這個(gè)類型的名字，并加上 .class 作為擴(kuò)展后綴。 例如：

// 文件名: Runoob.java
 
package com.runoob.test;
public class Runoob {
      
}
class Google {
      
}
現(xiàn)在，我們用-d選項(xiàng)來編譯這個(gè)文件，如下：

$javac -d . Runoob.java
這樣會(huì)像下面這樣放置編譯了的文件：

.comunoob	estRunoob.class
.comunoob	estGoogle.class
你可以像下面這樣來導(dǎo)入所有 comunoob	est 中定義的類、接口等：

import com.runoob.test.*;
編譯之后的 .class 文件應(yīng)該和 .java 源文件一樣，它們放置的目錄應(yīng)該跟包的名字對(duì)應(yīng)起來。但是，并不要求 .class 文件的路徑跟相應(yīng)的 .java 的路徑一樣。你可以分開來安排源碼和類的目錄。

<path-one>sourcescomunoob	estRunoob.java
<path-two>classescomunoob	estGoogle.class
這樣，你可以將你的類目錄分享給其他的編程人員，而不用透露自己的源碼。用這種方法管理源碼和類文件可以讓編譯器和java 虛擬機(jī)（JVM）可以找到你程序中使用的所有類型。

類目錄的絕對(duì)路徑叫做 class path。設(shè)置在系統(tǒng)變量 CLASSPATH 中。編譯器和 java 虛擬機(jī)通過將 package 名字加到 class path 后來構(gòu)造 .class 文件的路徑。

<path- two>classes 是 class path，package 名字是 com.runoob.test,而編譯器和 JVM 會(huì)在 <path-two>classescomunoob	est 中找 .class 文件。

一個(gè) class path 可能會(huì)包含好幾個(gè)路徑，多路徑應(yīng)該用分隔符分開。默認(rèn)情況下，編譯器和 JVM 查找當(dāng)前目錄。JAR 文件按包含 Java 平臺(tái)相關(guān)的類，所以他們的目錄默認(rèn)放在了 class path 中。

設(shè)置 CLASSPATH 系統(tǒng)變量

用下面的命令顯示當(dāng)前的CLASSPATH變量：

Windows 平臺(tái)（DOS 命令行下）：C:> set CLASSPATH
UNIX 平臺(tái)（Bourne shell 下）：# echo $CLASSPATH

刪除當(dāng)前CLASSPATH變量內(nèi)容：

Windows 平臺(tái)（DOS 命令行下）：C:> set CLASSPATH=
UNIX 平臺(tái)（Bourne shell 下）：# unset CLASSPATH; export CLASSPATH

設(shè)置CLASSPATH變量:

Windows 平臺(tái)（DOS 命令行下）： C:> set CLASSPATH=C:usersjackjavaclasses
UNIX 平臺(tái)（Bourne shell 下）：# CLASSPATH=/home/jack/java/classes; export CLASSPATH

逆風(fēng)的方向最適合飛翔，我不怕千萬人阻擋，只怕自己投降。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java-封装的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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