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java 如何实现封装

2026-02-05 01:12:40Java

封装的概念

封装是面向对象编程的三大特性之一，指将对象的属性和行为（方法）隐藏起来，仅通过公开的接口与外界交互。通过封装可以提高代码的安全性、可维护性和复用性。

实现封装的方法

使用访问修饰符
Java 提供了 private、protected、public 和默认（无修饰符）四种访问修饰符来控制成员的可访问性：

private：仅当前类内部可访问，外部无法直接访问。
protected：当前类、子类及同包类可访问。
public：所有类均可访问。
默认（无修饰符）：同包类可访问。

public class Person {
    private String name; // 私有属性，外部无法直接访问
    private int age;

    // 公开的getter方法提供读取权限
    public String getName() {
        return name;
    }

    // 公开的setter方法提供修改权限
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

通过方法暴露操作
将属性设为 private，通过公共方法（如 getter 和 setter）控制对属性的访问和修改，可在方法中添加逻辑校验。

public void setAge(int age) {
    if (age > 0 && age < 150) { // 添加校验逻辑
        this.age = age;
    } else {
        throw new IllegalArgumentException("Invalid age");
    }
}

隐藏实现细节
仅对外暴露必要的接口，内部复杂的实现逻辑对外不可见。例如，使用 private 方法辅助公共方法完成功能：

public class BankAccount {
    private double balance;

    public void deposit(double amount) {
        validateAmount(amount); // 内部私有方法
        balance += amount;
    }

    private void validateAmount(double amount) {
        if (amount <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Amount must be positive");
        }
    }
}

封装的优点

安全性：防止外部直接修改敏感数据。
灵活性：内部逻辑变更不影响外部调用。
可维护性：通过方法集中管理属性，便于调试和扩展。

示例代码

public class Student {
    private String id;
    private double gpa;

    // 通过公共方法控制访问
    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        if (id != null && !id.isEmpty()) {
            this.id = id;
        }
    }

    public double getGpa() {
        return gpa;
    }

    public void setGpa(double gpa) {
        if (gpa >= 0 && gpa <= 4.0) {
            this.gpa = gpa;
        }
    }
}

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