[JAVASE] 类和对象(二) -- 封装(续篇)

在Java编程中，封装是面向对象编程的重要特性之一。封装不仅可以保护对象的内部状态，还能提供更好的代码维护性和可扩展性。通过使用私有变量和公共方法（即 getter 和 setter 方法），我们可以实现对对象属性的控制和访问。

封装的优势

1. 数据隐藏：通过将对象的属性设置为私有，可以防止外部直接访问，保护数据的完整性。
2. 控制访问：通过公共方法，可以控制外部对这些属性的访问，这样可以在设置或获取属性值时增加一些逻辑。
3. 提高可维护性：封装使得代码的逻辑结构更加清晰，后期对代码的修改也会变得更加方便。

封装的实现方法

封装通常涉及三个步骤：将类的属性声明为私有，提供公共的方法以访问和修改这些属性。下面我们通过一个示例来详细说明。

示例代码

假设我们要创建一个 Person 类，该类有私有属性 name 和 age，并提供公共的 getter 和 setter 方法。

public class Person {
    // 私有属性
    private String name;
    private int age;

    // 公共无参构造方法
    public Person() {
    }

    // 公共有参构造方法
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // Getter 方法用于获取 name
    public String getName() {
        return name;
    }

    // Setter 方法用于设置 name
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    // Getter 方法用于获取 age
    public int getAge() {
        return age;
    }

    // Setter 方法用于设置 age
    public void setAge(int age) {
        if (age > 0) { // 增加年龄合法性检查
            this.age = age;
        } else {
            System.out.println("年龄必须是正数");
        }
    }

    // 显示信息的方法
    public void displayInfo() {
        System.out.println("姓名: " + name + ", 年龄: " + age);
    }
}

在以上代码中，name 和 age 被声明为私有属性，其他外部类无法直接访问。通过 getName() 和 getAge() 方法可以获取这些属性的值，而通过 setName(String name) 和 setAge(int age) 方法可以设置属性的值。在 setAge 方法中，我们还添加了对年龄合法性的检查，这进一步体现了封装的好处。

测试封装

我们可以在另一个类中测试我们的 Person 类：

public class TestPerson {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 Person 对象
        Person person = new Person("张三", 25);

        // 显示信息
        person.displayInfo();

        // 尝试修改姓名和年龄
        person.setName("李四");
        person.setAge(30);

        // 再次显示信息
        person.displayInfo();

        // 尝试设置非法的年龄
        person.setAge(-5);  // 这将打印错误信息
    }
}

在上面的 TestPerson 类中，我们创建了一个 Person 对象并通过其公共方法访问和修改属性。当我们设置一个不合法的年龄时，程序会提示错误。这体现了封装在数据验证方面的重要作用。

结论

封装是面向对象编程中一个至关重要的概念，它帮助我们隐藏内部实现细节，保护数据的完整性，并提供了一种清晰的接口来与对象交互。使用封装可以使我们的Java程序更加模块化、可读易维护。希望通过这个示例，读者能够更加理解和掌握封装的基本原理和应用。