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JAVA访问控制符private protected public

2019年03月28日 09:15 | 240次浏览

在 Java 语言中提供了多个作用域修饰符,其中常用的有 public、private、protected、final、abstract、static、transient 和 volatile,这些修饰符有类修饰符、变量修饰符和方法修饰符。本文将详细介绍访问控制修饰符。


在实际生活中,如果要获取某件物品,与其直接穿过堡垒的墙壁,从而导致墙壁毁灭和破坏,不如通过门口的警卫请求进入堡垒的许可。一般而言,这对对象同样适用:没有对象的许可(即对象的属性是私有的),不能直接访问该对象的私有属性。


信息隐藏是 OOP 最重要的功能之一,也是使用访问修饰符的原因。在编写程序时,有些核心数据往往不希望被用户调用,需要控制这些数据的访问


对类成员访问的限制是面向对象程序设计的一个基础,这有利于防止对象的误用。只允许通过一系列定义完善的方法来访问私有数据,就可以(通过执行范围检查)防止数据赋予不正当的值。例如,类以外的代码不可能直接向一个私有成员赋值。同时,还可以精确地控制如何以及何时使用对象中的数据。


当正确实现对类成员的方法控制后,类就可以创建一个可用的“黑箱”,其内部动作不会被打开而任意篡改。

1 防止对封装数据的未授权访问。

2 有助于保证数据完整性。

3 当类的私有实现细节必须改变时,可以限制发生在整个应用程序中的“连锁反应”。

访问控制符是一组限定类、属性或方法是否可以被程序里的其他部分访问和调用的修饰符。类的访问控制符只能是空或者 public,方法和属性的访问控制符有 4 个,分别是 public、 private、protected 和 friendly,其中 friendly 是一种没有定义专门的访问控制符的默认情况。访问控制修饰符的权限如表 1 所示。

访问范围privatefriendly(默认)protectedpublic
同一个类可访问可访问可访问可访问
同一包中的其他类不可访问可访问可访问可访问
不同包中的子类不可访问不可访问可访问可访问
不同包中的非子类不可访问不可访问不可访问可访问


访问控制在面向对象技术中处于很重要的地位,合理地使用访问控制符,可以通过降低类和类之间的耦合性(关联性)来降低整个项目的复杂度,也便于整个项目的开发和维护。在 Java 语言中,访问控制修饰符有 4 种。

1. private

用 private 修饰的类成员,只能被该类自身的方法访问和修改,而不能被任何其他类(包括该类的子类)访问和引用。因此,private 修饰符具有最高的保护级别。例如,设 PhoneCard 是电话卡类,电话卡都有密码,因此该类有一个密码域,可以把该类的密码域声明为私有成员。

2. friendly(默认)

如果一个类没有访问控制符,说明它具有默认的访问控制特性。这种默认的访问控制权规定,该类只能被同一个包中的类访问和引用,而不能被其他包中的类使用,即使其他包中有该类的子类。这种访问特性又称为包访问性(package private)。


同样,类内的成员如果没有访问控制符,也说明它们具有包访问性,或称为友元(friend)。定义在同一个文件夹中的所有类属于一个包,所以前面的程序要把用户自定义的类放在同一个文件夹中(Java 项目默认的包),以便不加修饰符也能运行。

3. protected

用保护访问控制符 protected 修饰的类成员可以被三种类所访问:该类自身、与它在同一个包中的其他类以及在其他包中的该类的子类。使用 protected 修饰符的主要作用,是允许其他包中它的子类来访问父类的特定属性和方法,否则可以使用默认访问控制符。

4. public

当一个类被声明为 public 时,它就具有了被其他包中的类访问的可能性,只要包中的其他类在程序中使用 import 语句引入 public 类,就可以访问和引用这个类。


类中被设定为 public 的方法是这个类对外的接口部分,避免了程序的其他部分直接去操作类内的数据,实际就是数据封装思想的体现。每个 Java 程序的主类都必须是 public 类,也是基于相同的原因。

例 1

下面来创建一个示例,演示 Java 中访问控制修饰符的使用。


(1) 新建 Student.java 文件,在该文件中定义不同修饰符的属性和方法,代码如下:

class Student
{
    //姓名,其访问权限为默认(friendly)
    String name;

    //定义私有变量,身份证号码
    private String idNumber;

    //定义受保护变量,学号
    protected String no;

    //定义共有变量,邮箱
    public String email;

    //定义共有方法,显示学生信息
    public String info()
    {
        return"姓名:"+name+",身份证号码:"+idNumber+",学号:"+no+",邮箱:"+email;
    }
}

(2) 新建 StudentTest.java 文件,在该文件中定义 main() 方法,访问 Student 类中的属性并赋值,打印出用户的信息。代码如下:

public class StudentTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //创建Student类对象
        Student stu=new Student();
        //向Student类对象中的属性赋值
        stu.name="zhht";

        //stu.idNumber="043765290763137806";
        //这是不允许的。提示stu.idNumber是不可见的,必须注释掉才可运行
        stu.no="20lil01637";
        stu.email="zhht@qq.com";
        System.out.println(stu.info());
    }
}

在 StudentTest 类中,“stu.idNumber="043765290763137806";”代码行将提示 “The field User.password is not visible”错误信息。将该代码行注释掉再运行 StudentTest.java 文件,输出的内容如下:

姓名:zhht,身份证号码:null,学号:20lil01637,邮箱:zhht@qq.com


在源文件中创建了两个类,分别为主类 StudentTest 和辅助类 Student,二者在同一个包中。


在辅助类 Student 中,创建了 4 个属性,其访问控制分别为默认的、私有的、受保护的和共有的,除了私有控制符修饰的变量之外,其他的都可以被主类访问,同时创建了一个共有的方法——info(),用于打印用户信息。


在主类 StudentTest 中,创建类 Student 的实例化对象 stu,通过对象 stu 来访问该对象中的属性并赋值,因为 idNumber 属性的修饰符为 private(私有的),因此,在 StudentTest 类中的 main() 方法中无法访问该属性。


从上面的例子中可以看出,范围控制修饰符成功地限制了访问者访问不同修饰符的属性(成员变量),从而实现了数据的隐藏。



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