Java——封装、访问修饰符、包

一.封装的概念

二.访问限定符

三.封装扩展之包

1.包的概念

2.导入包中的类

3.自定义包

4.包的访问权限控制举例

5.常见的包

一.封装的概念

面向对象程序三大特性：封装、继承、多态。而类和对象阶段，主要研究的就是封装特性。何为封装呢？简单来说就是套壳屏蔽细节。比如：对于电脑这样一个复杂的设备，提供给用户的就只是：开关机、通过键盘输入，显示器，USB插孔等，让用户来和计算机进行交互，完成日常事务。但实际上：电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件。

二.访问限定符

Java中主要通过类和访问权限来实现封装：类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起，更符合人类对事物的认知，而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符：

比如：

public：可以理解为一个人的外貌特征，谁都可以看得到
default: 对于自己家族中(同一个包中)不是什么秘密，对于其他人来说就是隐私了
private：只有自己知道，其他人都不知道

【说明】

protected主要是用在继承中，继承部分详细介绍
default权限指：什么都不写时的默认权限，即包的访问权限
访问权限除了可以限定类中成员的可见性，也可以控制类的可见性

public class Computer {
    private String cpu;          // cpu
    private String memory;       // 内存，此时的memory只能在student类中访问，但是可以通过类中的公共方法（例如setmemory）来设置它的值
    public String screen;        // 屏幕
    String brand;                // 品牌---->default属性
 
    public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
        this.brand = brand;
        this.cpu = cpu;
        this.memory = memory;
        this.screen = screen;
   }
 
    public void Boot(){
        System.out.println("开机~~~");
   }
 
    public void PowerOﬀ(){
        System.out.println("关机~~~");
   }
 
    public void SurfInternet(){
        System.out.println("上网~~~");
   }
}
 
public class TestComputer {
    public static void main(String[] args) {
        Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
        System.out.println(p.brand);     // default属性：只能被本包中类访问
        System.out.println(p.screen);    // public属性： 可以任何其他类访问
        // System.out.println(p.cpu);       // private属性：只能在Computer类中访问，不能被其他类访问
   }
}

注意：一般情况下成员变量设置为private，成员方法设置为public。

三.封装扩展之包

1.包的概念

在面向对象体系中，提出了一个软件包的概念，即：为了更好的管理类，把多个类收集在一起成为一组，称为软件包。有点类似于目录。比如：为了更好的管理电脑中的歌曲，一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下，也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。

在Java中也引入了包，包是对类、接口等的封装机制的体现，是一种对类或者接口等的很好的组织方式，比如：一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用：在同一个工程中允许存在相同名称的类，只要处在不同的包中即可。

2.导入包中的类

Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用. 例如Date类：可以使用java.util.Date 导入 java.util 这个包中的Date 类。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        java.util.Date date = new java.util.Date();
        // 得到一个毫秒级别的时间戳
        System.out.println(date.getTime());
   }
}

但是这种写法比较麻烦一些, 可以使用import语句导入包.

import java.util.Date;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        // 得到一个毫秒级别的时间戳
        System.out.println(date.getTime());
   }
}

如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用import java.util.*

import java.util.*;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        // 得到一个毫秒级别的时间戳
        System.out.println(date.getTime());
   }
}

但是我们更建议显式的指定要导入的类名. 否则还是容易出现冲突的情况

import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // util 和 sql 中都存在一个 Date 这样的类, 此时就会出现歧义, 编译出错
        Date date = new Date();
        System.out.println(date.getTime());
   }
}
 
// 编译出错
Error:(5, 9) java: 对Date的引用不明确
  java.sql 中的类 java.sql.Date 和 java.util 中的类 java.util.Date 都匹配

在这种情况下需要使用完整的类名

import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        java.util.Date date = new java.util.Date();
        System.out.println(date.getTime());
   }
}

可以使用import static导入包中静态的方法和字段。

import static java.lang.Math.*;
public class Test {
 public static void main(String[] args) {
 double x = 30;
 double y = 40;
        
 // 静态导入的方式写起来更方便一些.
 // double result = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
 double result = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));
 System.out.println(result);
 }
}

注意事项: import 和 C++ 的 #include 差别很大. C++ 必须 #include 来引入其他文件内容, 但是 Java 不需要. import 只是为了写代码的时候更方便. import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using

3.自定义包

基本规则

在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中
包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例如 com.bit.demo1 )
包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.bit.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路com/bit/demo1 来存储代码
如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中.

操作步骤

1.在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包

2.在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.bit.demo1

3.在包中创建类, 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名即可.

4.此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDEA 自动创建出来了

5.同时我们也看到了, 在新创建的 Test.java 文件的最上方, 就出现了一个 package 语句

代表test这个类在这个自定义包下面

4.包的访问权限控制举例

Computer类位于com.bit.demo1包中，TestComputer位置com.bit.demo2包中：

package com.bit.demo1;
 
public class Computer {
    private String cpu;          // cpu
    private String memory;       // 内存
    public String screen;       // 屏幕
    String brand;                // 品牌
 
    public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
        this.brand = brand;
        this.cpu = cpu;
        this.memory = memory;
        this.screen = screen;
   }
 
    public void Boot(){
        System.out.println("开机~~~");
   }
 
    public void PowerOﬀ(){
        System.out.println("关机~~~");
   }
 
    public void SurfInternet(){
        System.out.println("上网~~~");
   }
}
 
///
package com.bite.demo2;
 
import com.bite.demo1.Computer;
 
public class TestComputer {
    public static void main(String[] args) {
        Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
 
        System.out.println(p.screen);
        // System.out.println(p.cpu);   // 报错：cup是私有的，不允许被其他类访问
        // System.out.println(p.brand); // 报错：brand是default，不允许被其他包中的类访问
   }
}
 
// 注意：如果去掉Computer类之前的public修饰符，代码也会编译失败