说明
在前面的程序中经常出现通过某个对象直接访问其Field（成员变量）的情形，这可能引起一些潜在的问题。比如我们给某个Person类中的age成员变量赋值为1000，这在语法上来说是合法的，但是违背了现实。因此，Java程序推荐将类和对象的Field进行封装。

理解封装

封装是面向对象三大特征之一（其他两个是继承和多态），它指的是将对象的状态信息隐藏在对象内部，不允许外部程序直接访问对象内部信息，而是通过该类所提供的方法来实现对内部信息的操作和访问。

对一个类或对象实现良好的封装，可以实现以下目的：

隐藏类的实现细节。
让使用者只能通过事先预定的方法来访问数据，从而可以在该方法里加入逻辑控制，限制对Field的不合理访问。
可进行数据检查，从而有利于保证对象信息的完整性。
便于修改，提高代码可维护性。

为了实现良好的封装，需要从两个方面考虑：

将对象的Field和实现细节隐藏起来，不允许外部直接访问
把方法暴露出来，让方法来控制对这些Field来进行安全的访问和操作

这两个方面都需要访问控制符来实现。

访问控制符

说明
Java中，可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java支持4种不同的访问权限。

默认的，也称为 default，在同一包内可见，不使用任何修饰符。
私有的，以 private 修饰符指定，在同一类内可见。
共有的，以 public 修饰符指定，对所有类可见。
受保护的，以 protected 修饰符指定，对同一包内的类和所有子类可见。

默认访问修饰符-不使用任何关键字

如果你声明一个字段，方法，构造函数，但你不写明访问修饰符，这意味着这将使用默认(default)的访问修饰符。
默认(default)的访问修饰符的访问范围是在包里面，即在同一个包，你可以访问成员的访问修饰符是默认(default)，而且，不能访问包之外的东西，即使它们是一个子类。

如下例所示，变量和方法的声明可以不使用任何修饰符。

String version = "1.5.1";
boolean processOrder() {
 return true;
}

私有访问修饰符-private

私有访问修饰符是最严格的访问级别，所以被声明为private的方法、变量和构造方法只能被所属类访问，并且类和接口不能声明为private。

声明为私有访问类型的变量只能通过类中公共的getter方法被外部类访问。

Private访问修饰符的使用主要用来隐藏类的实现细节和保护类的数据。

下面的类使用了私有访问修饰符：

public class Logger {
private String format;
public String getFormat() {
return this.format;
   }
public void setFormat(String format) {
this.format = format;
   }
}

公有访问修饰符-public

被声明为public的类、方法、构造方法和接口能够被任何其他类访问。

如果几个相互访问的public类分布在不同的包中，则需要导入相应public类所在的包。由于类的继承性，类所有的公有方法和变量都能被其子类继承。

以下函数使用了公有访问控制：

public static void main(String[] args) {
   // ...
}

Java程序的main() 方法必须设置成公有的，否则，Java解释器将不能运行该类。

受保护的访问修饰符-protected

被声明为protected的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问，也能够被不同包中的子类访问。

Protected访问修饰符不能修饰类和接口，方法和成员变量能够声明为protected，但是接口的成员变量和成员方法不能声明为protected。

子类能访问Protected修饰符声明的方法和变量，这样就能保护不相关的类使用这些方法和变量。

下面的父类使用了protected访问修饰符，子类重载了父类的openSpeaker()方法。

class AudioPlayer {
protected boolean openSpeaker(Speaker sp) {
// 实现细节
   }
}

class StreamingAudioPlayer {
boolean openSpeaker(Speaker sp) {
// 实现细节
   }
}

访问控制符的几条基本原则

类里的绝大部分Field都应当使用private修饰，只有一些static修饰的、类似全局变量的Field,才可能考虑public修饰。除此之外，有些方法只是用于辅助实现该类的其他方法，这些方法被称之为工具方法，工具方法也应该用private修饰。
如果某个类主要用于其他类的父类，该父类里包含的大部分方法可能仅希望被其子类重写，而不想被外界直接调用，则应当使用protected修饰。
希望暴露出来给其他类*调用的方法应该使用public修饰，因此大部分外部类都是用publci修饰。

访问控制和继承

请注意以下方法继承的规则：

父类中声明为public的方法在子类中也必须为public。
父类中声明为protected的方法在子类中要么声明为protected，要么声明为public。不能声明为private。
父类中声明为private的方法，不能够被继承。

实现封装

掌握了访问修饰符的用法之后，下面通过合理的访问控制符来定义一个Person类，这个Person类实现了良好的封装。

public class Person
{
private String name;
private int age;

public Person()
    {
    }

public Person(String name , int age)
    {
this.name = name;
this.age = age;
    }

public void setName(String name)
    {
//执行合理性校验，要求用户名必须在2～6位之间
if (name.length() > 6 || name.length() < 2)
        {
            System.out.println("您设置的人名不符合要求");
return;
        }
else
        {
this.name = name;
        }
    }
public String getName()
    {
return this.name;
    }

public void setAge(int age)
    {
//执行合理性校验，要求用户年龄必须在0～100之间
if (age > 100 || age < 0)
        {
            System.out.println("您设置的年龄不合法");
return;
        }
else
        {
this.age = age;
        }
    }
public int getAge()
    {
return this.age;
    }
}

定义了Person类之后，该类的age和name两个Field只有在Person类内才可以操作和访问，在Person类之外只能通过各自对应的setter和getter方法来操作和访问它们。

通俗地讲，get方法称为读取器，而set方法称为设置器。
get方法的语法格式为：

public returnType getPropertyName()

如果返回值类型是boolean型，习惯上如下定义get方法：

public boolean isPropertyName()

set方法的语法格式为：

public void setPropertyName(dateType propertyValue)

下面程序在main方法中创建一个Person对象，并尝试操作和访问该对象的age和name两个Field。

public class TestPerson
{
public static void main(String[] args) 
    {
        Person p = new Person();
//因为age属性已被隐藏，所以下面语句将出现编译错误。
//p.age = 1000;
//下面语句编译不会出现错误，但运行时将提示出入的age属性不合法
//程序不会修改p的age属性
        p.setAge(1000);
//访问p的age属性也必须通过其对应的getter方法
//因为上面从未成功设置p的age属性，故此处输出0
        System.out.println("未能设置age属性时：" + p.getAge());
//成功修改p的age属性
        p.setAge(30);
//因为上面成功设置了p的age属性，故此处输出30
        System.out.println("成功设置age属性后：" + p.getAge());
//不能直接操作p的name属性，只能通过其对应的setter方法
//因为"李刚"字符串长度满足2~6,所以可以成功设置
        p.setName("李刚");
        System.out.println("成功设置name属性后：" + p.getName());
    }
}

正如上面程序中的注释所言，PersonTest的main方法不可直接修改Person对象的age和name，只能通过各自对应的setter方法来操作这两个Field的值。

秒客网

Java基础之（十五）隐藏和封装