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Java 封装

上一小节中，我们已经对类和对象有了一个基本的认识。不止于 Java，在各个面向对象语言的书籍资料中，都会提到面向对象的三大特征：封装、继承、多态。本小节我们就从封装开始，探讨面向对象的特征。本小节我们将学习什么是封装、为什么需要封装，最后也会以一个 NBA 球员类的案例来实现封装。

1. 概念和特点​

类的基本作用就是封装代码。封装将类的一些特征和行为隐藏在类内部，不允许类外部直接访问。

封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。

我们可以通过类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问。隐藏了对象的信息，留出了访问的接口。

在我们日常生活中，封装与我们息息相关，智能手机就是一个拥有良好封装的例子，我们不需要关心其内部复杂的逻辑电路设计，可以通过手机的屏幕、按键、充电口、耳机接口等等外部接口来对手机进行操作和使用。复杂的逻辑电路以及模块被封装在手机的内部，而留出的这些必要接口，让我们更加简便地使用手机的同时也保护了手机的内部细节。

封装有两个特点：

  1. 只能通过规定的方法访问数据；
  2. 隐藏类的实例细节，方便修改和实现。

2. 为什么需要封装​

封装具有以下优点：

  • 封装有利于提高类的内聚性，适当的封装可以让代码更容易理解与维护；
  • 良好的封装有利于降低代码的耦合度；
  • 一些关键属性只允许类内部可以访问和修改，增强类的安全性；
  • 隐藏实现细节，为调用方提供易于理解的接口；
  • 当需求发生变动时，我们只需要修改我们封装的代码，而不需要到处修改调用处的代码。

3. 实现封装​

在 Java 语言中，如何实现封装呢？需要 3 个步骤。

  1. 修改属性的可见性为private；
  2. 创建公开的 getter 和 setter 方法，分别用于属性的读写；
  3. 在 getter 和 setter 方法中，对属性的合法性进行判断。

我们来看一个 NBA 球员类NBAPlayer：

class NBAPlayer {
    // 姓名
    String name;
    // 年龄
    int age;
}

在类内部（即类名后面{}之间的区域）定义了成员属性name和age，我们知道，在类外部调用处可以对其属性进行修改：

NBAPlayer player = new NBAPlayer();
player.age = -1;

如下是实例代码：