JAVA 笔记：深入探讨类的特性

2024-02-11 09:31:52

探索 Java 类：访问控制、封装、抽象和接口

导言

Java 中的类是组织和管理代码的基本构件，理解它们的特性对于编写健壮、可维护的应用程序至关重要。访问控制、封装、抽象和接口这些概念赋予了类灵活性、安全性以及可扩展性。在这篇文章中，我们将深入探讨这些特性，并通过示例代码来说明它们的实际应用。

访问控制符

访问控制符决定了类成员（字段和方法）的可访问性。Java 提供了四种访问控制符：

私有 (private) ：只允许在定义它们的类中访问，保护内部实现的完整性。
受保护 (protected) ：允许在定义它们的类和子类中访问，增强代码重用和继承。
公共 (public) ：允许从任何地方访问，形成类的外部接口。
默认 (包访问) ：允许在定义它们的类和同一包中的其他类中访问，提供包级可见性。

示例代码：

class Person {
    private String name;  // 私有字段，只能在 Person 类中访问
    protected int age;  // 受保护字段，可以在 Person 类及其子类中访问
    public String address;  // 公共字段，可以从任何地方访问
    String phone;  // 默认字段，可以在 Person 类和同一包中的其他类中访问
}

封装

封装是一种将数据和方法捆绑在一起，隐藏内部实现的技术。通过使用私有访问控制符，类可以保护内部状态，只通过公共或受保护的方法公开其接口。封装的好处包括：

数据完整性 ：私有成员防止外部代码意外修改敏感数据。
可维护性 ：封装将实现细节与接口分离，使代码更容易维护和修改。
安全性 ：私有成员有助于防止对敏感数据的未经授权的访问。

示例代码：

class Account {
    private double balance;

    public void deposit(double amount) {
        balance += amount;
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }
}

抽象类

抽象类是不能被实例化的类。它们主要用于定义公共接口和抽象方法，这些方法必须由它们的子类实现。抽象类通常用作模板或基类，为子类提供公共行为。

示例代码：

abstract class Shape {
    abstract double area();  // 抽象方法，必须由子类实现
    abstract double perimeter();  // 抽象方法，必须由子类实现
}

class Circle extends Shape {
    @Override
    double area() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }

    @Override
    double perimeter() {
        return 2 * Math.PI * radius;
    }
}

接口

接口定义了一组方法，但不提供它们的实现。它们用于定义一个契约，强制实现它们的类提供特定的功能。接口通常用于创建松散耦合、可扩展的代码。

示例代码：

interface Drawable {
    void draw();
}

class Rectangle implements Drawable {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("绘制矩形...");
    }
}