Java 访问修饰符详解：public、private、protected 及默认访问权限

在Java编程中，访问修饰符用来控制类、方法和变量的可访问性。Java中主要有四种访问修饰符：public、private、protected以及默认（无修饰符）。本文将详细介绍这四种访问修饰符的特性及其应用。

1. public

public修饰符表示该类、方法或变量是公开的，可以被任何其他类访问。无论是在同一个包中还是不同包中，只要有相应的对象实例就可以访问。

package com.example;

public class PublicExample {
    public int publicVariable;

    public void publicMethod() {
        System.out.println("This is a public method.");
    }
}

package com.other;

import com.example.PublicExample;

public class TestPublic {
    public static void main(String[] args) {
        PublicExample example = new PublicExample();
        example.publicVariable = 10;
        example.publicMethod();
    }
}

在上面的例子中，PublicExample类中的公共变量publicVariable和公共方法publicMethod可以在TestPublic类中直接访问。

2. private

private修饰符表示该类、方法或变量只能在定义它的类内部访问，外部类无法直接访问。它主要用于封装类的内部实现，保护类的敏感数据。

package com.example;

public class PrivateExample {
    private int privateVariable;

    private void privateMethod() {
        System.out.println("This is a private method.");
    }

    public void accessPrivate() {
        privateVariable = 20;
        privateMethod();
    }
}

package com.other;

public class TestPrivate {
    public static void main(String[] args) {
        PrivateExample example = new PrivateExample();
        example.accessPrivate(); // 通过公共方法间接访问私有成员
        // example.privateVariable = 30; // 这一行会报错，无法访问私有变量
    }
}

在这个例子中，privateVariable和privateMethod只能在PrivateExample类内部访问，TestPrivate类不能直接访问。

3. protected

protected修饰符允许在同一个包中的其他类以及不同包但继承了该类的子类中访问。它适用于需要进行类继承时的访问控制。

package com.example;

public class ProtectedExample {
    protected int protectedVariable;

    protected void protectedMethod() {
        System.out.println("This is a protected method.");
    }
}

package com.example.sub;

import com.example.ProtectedExample;

public class SubClass extends ProtectedExample {
    public void accessProtected() {
        protectedVariable = 30;
        protectedMethod();
    }
}

package com.other;

public class TestProtected {
    public static void main(String[] args) {
        SubClass subClass = new SubClass();
        subClass.accessProtected(); // 可以访问
        // subClass.protectedVariable = 40; // 不能直接访问, 因为没有继承
    }
}

在这个示例中，protectedVariable和protectedMethod可以在SubClass中被访问，而在TestProtected中无法直接访问。

4. 默认访问权限（无修饰符）

若没有使用任何访问修饰符，则具备包内可访问性，即该类、方法或变量只能在同一个包中被访问。它的访问权限介于private和protected之间。

package com.example;

class DefaultExample {
    void defaultMethod() {
        System.out.println("This is a default method.");
    }
}

package com.example;

public class TestDefault {
    public static void main(String[] args) {
        DefaultExample example = new DefaultExample();
        example.defaultMethod(); // 可以访问
    }
}

package com.other;

public class AnotherClass {
    public static void main(String[] args) {
        // DefaultExample example = new DefaultExample(); // 这行代码将报错，无法访问
    }
}

在此示例中，DefaultExample类和其defaultMethod方法只能在同一个包com.example中被访问。

小结

在Java中，选择合适的访问修饰符对于实现类的封装性和安全性至关重要。public、private、protected和默认访问权限各自有其适用场景，合理运用可以有效提高代码的可维护性和可读性。理解这些访问修饰符的特性，有助于开发出更加健壮的Java应用程序。