Java 面向对象编程：封装机制详解与代码实现

Java 封装

在面向对象程序设计方法中，封装（英语：Encapsulation）是指一种将抽象性函数接口的实现细节部分包装、隐藏起来的方法。

封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。要访问该类的代码和数据，必须通过严格的接口控制。

封装最主要的功能在于我们能修改自己的实现代码，而不用修改那些调用我们代码的程序片段。适当的封装可以让程序码更容易理解与维护，也加强了程序码的安全性。

封装的优点

1. 良好的封装能够减少耦合。
2. 类内部的结构可以自由修改。
3. 可以对成员变量进行更精确的控制。
4. 隐藏信息，实现细节。

实现 Java 封装的步骤

1. 修改属性的可见性来限制对属性的访问（一般限制为 private），例如：

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

这段代码中，将 name 和 age 属性设置为私有的，只能本类才能访问，其他类都访问不了，如此就对信息进行了隐藏。

2. 对每个值属性提供对外的公共方法访问，也就是创建一对赋取值方法，用于对私有属性的访问，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 关键字是为了解决实例变量（private String name）和局部变量（setName(String name)中的 name 变量）之间发生的同名的冲突。

实例

让我们来看一个 Java 封装类的例子：

EncapTest.java 文件代码：

/* 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;
    }
}

以上实例中 public 方法是外部类访问该类成员变量的入口。

通常情况下，这些方法被称为 getter 和 setter 方法。因此，任何要访问类中私有成员变量的类都要通过这些 getter 和 setter 方法。

RunEncap.java 文件代码：

/* 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());
    }
}

以上代码编译运行结果如下:

Name : James Age : 20