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【JAVASE】面向对象程序三大特性之一( 封装）

2024-04-06 08:00:07基础资料围观251次

这篇文章介绍了【JAVASE】面向对象程序三大特性之一( 封装），分享给大家做个参考，收藏Java资料网收获更多编程知识

✅作者简介：大家好，我是橘橙黄又青，一个想要与大家共同进步的男人😉😉\n

🍎个人主页：再无B～U～G-CSDN博客

目标：

1.包的使用

2.static关键字的使用

3.代码块概念以及分类

1.封装

11 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。

对于计算机使用者而言，不用关心内部核心部件，比如主板上线路是如何布局的， CPU 内部是如何设计的等，用户只需要知道，怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此计算机厂商在出厂时，在外部套上壳 子，将内部实现细节隐藏起来，仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等，让用户可以与计算机进行交互即可。

封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互 。

1.2 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：

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

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

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
    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 。

private封装

演示一下：

但是可以通过set方法给改成员赋值，这样就可以保护类里面的数据了。

看：

输出结果：

default权限：包访问权限

我们来演示一下：

这个时候我们就要了解一下什么是包。

1.3 封装扩展之包

1.3.1 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。

所谓的包就是文件夹

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 。

1.3.2 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 .

如:

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

这里我们不深究。

1.3.3 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径 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,

3. 在包中创建类 , 右键包名 -> 新建 -> 类 , 然后输入类名即可 .

4. 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

1.3.4 常见的包

1. java.lang: 系统常用基础类 (String 、 Object), 此包从 JDK1.1 后自动导入。

2. java.lang.reflect:java 反射编程包 ;

3. java.net: 进行网络编程开发包。

4. java.sql: 进行数据库开发的支持包。

5. java.util: 是 java 提供的工具程序包。 ( 集合类等 ) 非常重要

6. java.io:I/O 编程开发包。

2. static成员

2.1 再谈学生类

使用前文中介绍的学生类实例化三个对象 s1 、 s2 、 s3 ，每个对象都有自己特有的名字、性别，年龄，学分绩点等成员信息，这些信息就是对不同学生来进行描述的，如下所示：

public class Student{
// ...
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("Li leilei", "男", 18, 3.8);
        Student s2 = new Student("Han MeiMei", "女", 19, 4.0);
        Student s3 = new Student("Jim", "男", 18, 2.6);
    }
}

假设三个同学是同一个班的，那么他们上课肯定是在同一个教室，那既然在同一个教室，那能否给类中再加一个成员变量，来保存同学上课时的教室呢？答案是不行的。

现在要表示学生上课的教室，这个教室的属性并不需要每个学生对象中都存储一份，而是需要让所

有的学生来共享。在 Java 中，被 static 修饰的成员，称之为静态成员，也可以称为类成员，其不属于某个具体的对 象，是所有对象所共享的 。

2.2 static修饰成员变量

static修饰的成员变量，称为静态成员

变量，静态成员变量最大的特性： 不属于某个具体的对象，是所有对象所共 享的。

【静态成员变量特性】

1. 不属于某个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，不存储在某个对象的空间中

2. 既可以通过对象访问，也可以通过类名访问，但一般更推荐使用类名访问

3. 类变量存储在方法区当中

4. 生命周期伴随类的一生 ( 即：随类的加载而创建，随类的卸载而销毁 )

public class Student{
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public double score;
    public static String classRoom = "Bit306";
        // ...
    public static void main(String[] args) {
        // 静态成员变量可以直接通过类名访问
        System.out.println(Student.classRoom);
        Student s1 = new Student("Li leilei", "男", 18, 3.8);
        Student s2 = new Student("Han MeiMei", "女", 19, 4.0);
        Student s3 = new Student("Jim", "男", 18, 2.6);
        // 也可以通过对象访问：但是classRoom是三个对象共享的
        System.out.println(s1.classRoom);
        System.out.println(s2.classRoom);
        System.out.println(s3.classRoom);
    }
    
}

同学以调试方式运行上述代码，然后在监视窗口中可以看到，静态成员变量并没有存储到某个具体的对象中。

7.3 static修饰成员方法

一般类中的数据成员都设置为 private ，而成员方法设置为 public ，那设置之后， Student 类中 classRoom 属性如何在类外访问呢？

Java中，被static修饰的成员方法称为静态成员方法，是类的方法，不是某个对象所特有的。静态成员一般是通过静态方法来访问的 。

public class Student{
    // ...
    private static String classRoom = "Bit306";
    // ...
    public static String getClassRoom(){
        return classRoom;
    }
}
public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Student.getClassRoom());
    }
}

输出： Bit306

【静态方法特性】

1. 不属于某个具体的对象，是类方法

2. 可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名(...)方式调用，更推荐使用后者

3. 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量

4. 静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法中调用时候无法传递this引用

原因是：

静态的方法的空间是在方法区

4. 静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法中调用时候无法传递this引用。

比如：

代码;

public static String getClassRoom(){
    doClass();
    return classRoom;
}

// 编译报错： Error:(35, 9) java: 无法从静态上下文中引用非静态方法 doClass()

2.4 static成员变量初始化

静态成员变量的初始化分为两种：就地初始化和静态代码块初始化

1. 就地初始化

就地初始化指的是：在定义时直接给出初始值。

2. 静态代码块初始化

那什么是代码块呢？继续往后看 :) ~~~

3. 代码块

3.1 代码块概念以及分类

使用 {} 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下四种：

普通代码块

构造块

静态块

同步代码块（后续讲解多线程部分再谈）

3.2 普通代码块

普通代码块：定义在方法中的代码块

案例：

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        { //直接使用{}定义，普通方法块
            int x = 10 ;
            System.out.println("x1 = " +x);
        }
        int x = 100 ;
        System.out.println("x2 = " +x);
   }
}
// 执行结果
//x1 = 10
//x2 = 100

这种用法较少见

3.3 构造代码块

构造块：定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫：实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量。

代码：

public class Student{
//实例成员变量
private String name;
private String gender;
private int age;
private double score;
    public Student() {
        System.out.println("I am Student init()!");
    }
    //实例代码块
    {
        this.name = "bit";
        this.age = 12;
        this.sex = "man";
        System.out.println("I am instance init()!");
    }
    public void show(){
        System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex);
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student();
        stu.show();
    }
}
// 运行结果
//I am instance init()!
//I am Student init()!
//name: bit age: 12 sex: man

输出结果分析：

2.4 静态代码块

使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量。

public class Student{
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private double score;
    private static String classRoom;
    //实例代码块
    {
        this.name = "bit";
        this.age = 12;
        this.gender = "man";
        System.out.println("I am instance init()!");
    }
    // 静态代码块
    static {
        classRoom = "bit306";
        System.out.println("I am static init()!");
    }
    public Student(){
        System.out.println("I am Student init()!");
    }
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        Student s2 = new Student();
    }
}

注意事项

静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次
静态成员变量是类的属性，因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的
如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码时，编译器会按照定义的先后次序依次执行(合并)
实例代码块只有在创建对象时才会执行

4. 对象的打印

public class Person {
    String name;
    String gender;
    int age;
    public Person(String name, String gender, int age) {
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("Jim","男", 18);
        System.out.println(person);
    }
}

// 打印结果： day20210829.Person@1b6d3586

如果想要默认打印对象中的属性该如何处理呢？答案：重写 toString 方法即可。

public class Person {
    String name;
    String gender;
    int age;
    public Person(String name, String gender, int age) {
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "[" + name + "," + gender + "," + age + "]";
    }
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("Jim","男", 18);
        System.out.println(person);
    }
}

// 输出结果： [Jim, 男 ,18]

好啦，今天的分享就到这里了，感谢观看。

文章来源:https://blog.csdn.net/chendemingxxx/article/details/137369773
本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系邮箱：jacktools123@163.com进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

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【JAVASE】面向对象程序三大特性之一( 封装）

1.封装

11 封装的概念

1.2 访问限定符

1.3 封装扩展之包

1.3.1 包的概念

1.3.2 导入包中的类

1.3.3 自定义包

1.3.4 常见的包

2. static成员

2.1 再谈学生类

2.2 static修饰成员变量

7.3 static修饰成员方法

2.4 static成员变量初始化

3. 代码块

3.1 代码块概念以及分类

3.2 普通代码块

3.3 构造代码块

2.4 静态代码块

注意事项

4. 对象的打印

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1.3.2 导入包中的类

1.3.3 自定义包

1.3.4 常见的包

2. static成员

2.1 再谈学生类

2.2 static修饰成员变量

7.3 static修饰成员方法

2.4 static成员变量初始化

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2.4 静态代码块

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