Java之封装（Encapsulation）与接口（Interface） |
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封装（Encapsulation）
将抽象性函数接口的实现细节进行部分包装，隐藏，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问的一种操作。
封装的特性：
1）是类的保护屏障，保障类代码的安全性。
2）想要访问该类的代码，必须经过严格的接口控制。
3）方便修改代码，不用修改调用代码的程序片段。
4）易于理解和代码维护，代码条理清晰易读。
下面演示封装的一个实例：
EncapsulationDemo.java
public class EncapsulationDemo {
private String name;
private String address;
private int age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(String address) {
this.address = address;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
以上实例中public方法是外部类访问该类成员变量的入口，通常情况下，这些方法被称为getter和setter方法。因此，任何要访问类中私有成员变量的类都要通过这些getter和setter方法。 下面演示一个访问该方法的实例： 在同一文件夹目录下创建java文件 EncapsulationDemoTest.java public class EncapsulationDemoTest { public static void main(String[] args) { EncapsulationDemo encapsulationDemo = new EncapsulationDemo(); encapsulationDemo.setName("小明"); encapsulationDemo.setAddress("北京"); encapsulationDemo.setAge(18); System.out.println("姓名是：" + encapsulationDemo.getName()); System.out.println("地址是：" + encapsulationDemo.getAddress()); System.out.println("年龄是：" + encapsulationDemo.getAge()); } }运行结果： 姓名是：小明地址是：北京年龄是：18Process finished with exit code 0 测试类在调用的时候不能直接访问被调用类中的私有属性和方法，只能通过public来使之公有化。 接口（Interface）接口是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口通常以interface来声明。一个类通过继承接口的方式，从而来继承接口的抽象方法。 接口的特性 1）接口并不是类，编写接口的方式和类很相似，但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。 2）除非实现接口的类是抽象类，否则该类要定义接口中的所有方法。 3）接口无法被实例化，但是可以被实现。 4）一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的所有方法，否则就必须声明为抽象类。 5）接口类型可用来声明一个变量，他们可以成为一个空指针，或是被绑定在一个以此接口实现的对象。 接口与类相似点： 1）一个接口可以有多个方法。 2）接口文件保存在.java结尾的文件中，文件名使用接口名。 3）接口的字节码文件保存在.class结尾的文件中。 4）接口相应的字节码文件必须在与包名称相匹配的目录结构中。接口与类的区别 1）接口不能用于实例化对象。 2）接口没有构造方法。 3）接口中所有的方法必须是抽象方法。 4）接口不能包含成员变量，除了static和final变量。 5）接口不是被类继承了，而是要被类实现。 6）接口支持多重继承。 接口的特性 1）接口是隐式抽象的，当声明一个接口的时候，不必使用abstract关键字。 2）接口中每一个方法也是隐式抽象的，声明时同样不需要abstract关键子。 3）接口中的方法都是公有的。 下面我们演示接口的一个实例： InterfaceDemo.java interface Animal { void eat(); void trval(); } 在接口中声明方法时，public是多余的，可以省略。接口的实现 1）当类实现接口的时候，类要实现接口中所有的方法，否则，类必须声明为抽象的类。 2）类使用implements关键字实现接口。在类声明中，Implements关键字放在class声明后面。 下面我们演示接口实现的实例： InterfaceDemoTest.java public class InterfaceDemoTest implements Animal { @Override public void eat() { System.out.println("动物吃东西"); } @Override public void trval() { System.out.println("动物会旅行"); } public void testMethod() { System.out.println("实现接口类中的方法"); } public static void main(String[] args) { InterfaceDemoTest interfaceDemoTest = new InterfaceDemoTest(); interfaceDemoTest.eat(); interfaceDemoTest.trval(); interfaceDemoTest.testMethod(); } }运行结果： 动物吃东西动物会旅行实现接口类中的方法Process finished with exit code 0 重写接口中声明的方法时，应该注意以下原则： 1）类在实现接口的方法时，不能抛出强制性异常，只能在接口中，或者继承接口的抽象类中抛出该强制性异常。 2）类在重写方法时要保持一致的方法名，并且应该保持相同或者相兼容的返回值类型。 3）如果实现接口的类是抽象类，那么就没必要实现该接口的方法。 实现接口的时候也应该注意以下原则： 1）一个类可以同时实现多个接口。 2）一个类只能继承一个类，但是能实现多个接口。 3）一个接口能继承另一个接口，这和类之间的继承比较相似。 接口的继承： 一个接口能继承另一个接口，和类之间的继承方式比较相似。接口的继承使用extends关键字，子接口继承父接口的方法。 下面演示接口的继承： Sports.java public interface Sports { void setHomeTeam(String name); void setVisitingTeam(String name); }Football.java public interface Football extends Sports { void homeTeamScored(int points); void vistingTeamScored(int points); void endTeamScored(int points); }Hockey.java public interface Hockey extends Sports{ void homeGoalScored(int points); void vistingGoalScored(int points); void endGoalScored(int points); void overtimePeriod(int ot); } 以后程序都属于接口，Hockey接口自己声明了四个方法，从Sports接口继承了两个方法，这样，实现Hockey接口的类需要实现六个方法。 相似的，实现Football接口的类需要实现五个方法，其中两个来自于Sports接口。接口的多重继承 在Java中，类的多重继承是不合法，但接口允许多重继承。 在接口的多重继承中extends关键字只需要使用一次，在其后跟着继承接口。 public interface Hockey extends Sports, Event以上的程序片段是合法定义的子接口，与类不同的是，接口允许多重继承，而 Sports及 Event 可能定义或是继承相同的方法。 标记方法 最常用的继承接口是没有包含任何方法的接口。 标识接口是没有任何方法和属性的接口。它仅仅表明它的类属于一个特定的类型，供其他代码来测试允许做一些事情。 标识接口作用：简单形象的说就是给某个对象打个标（盖个戳），使对象拥有某个或某些特权。 例如：java.awt.event包中的MouseListener接口继承的java.util.EventListener接口定义如下： package java.util; public interface EventListener {} 没有任何方法的接口被称为标记接口。标记接口主要用于以下两种目的：建立一个公共的父接口 正如EventListener接口，这是由几十个其他接口扩展的Java API，你可以使用一个标记接口来建立一组接口的父接口。例如：当一个接口继承了EventListener接口，Java虚拟机(JVM)就知道该接口将要被用于一个事件的代理方案。 向一个类添加数据类型： 这种情况是标记接口最初的目的，实现标记接口的类不需要定义任何接口方法(因为标记接口根本就没有方法)，但是该类通过多态性变成一个接口类型。 相关习题1. 编写一个封装学生信息的对象，在页面中调用该对象，并将学生信息输出在页面中。 1）信息包括：姓名，性别，学号和班级。 Student.java public class Student { private String name; private String gender; private int stuNum; private String classInfo; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getGender() { return gender; } public void setGender(String gender) { this.gender = gender; } public int getStuNum() { return stuNum; } public void setStuNum(int stuNum) { this.stuNum = stuNum; } public String getClassInfo() { return classInfo; } public void setClassInfo(String classInfo) { this.classInfo = classInfo; } } class StudentTest { public static void main(String[] args) { Student student = new Student(); student.setName("小明"); student.setGender("男"); student.setStuNum(130062); student.setClassInfo("软件工程"); System.out.println("姓名是：" + student.getName()); System.out.println("性别是：" + student.getGender()); System.out.println("学号是：" + student.getStuNum()); System.out.println("班级是：" + student.getClassInfo()); } }运行结果：姓名是：小明性别是：男学号是：130062班级是：软件工程 Process finished with exit code 0 2. 按如下要求编写Java程序： 1）定义接口A，里面包含值为3.14的常量PI和抽象方法double area()。 2）定义接口B，里面包含抽象方法void setColor(String c)。 3）定义接口C，该接口继承了接口A和B，里面包含抽象方法void volume()。 4）定义圆柱体类Cylinder实现接口C，该类中包含三个成员变量：底圆半径radius、 圆柱体的高height、颜色color。 5）创建主类来测试类Cylinder。 CylinderTest.java interface A { double PI = 3.14; double area(); } interface B { void setColor(String c); } interface C extends A, B { void volume(); } class Cylinder implements C { private double radius; private double height; private String color; public Cylinder(double radius, double height, String color) { this.radius = radius; this.height = height; this.color = color; } @Override public double area() { return PI * radius * radius; } @Override public void setColor(String c) { this.color = c; } public String getColor() { return this.color; } @Override public void volume() { System.out.println("圆柱的体积为：" + this.area() * this.height); } } public class CylinderTest { public static void main(String[] args) { System.out.println("Test c1"); A c1 = new Cylinder(2, 5, "red"); System.out.println("面积为：" + c1.area()); System.out.println(((Cylinder) c1).getColor()); System.out.println("------------分割线---------"); System.out.println("Test c2"); B c2 = new Cylinder(5, 2, "blue"); System.out.println("面积为：" + ((Cylinder) c2).area()); System.out.println(((Cylinder) c1).getColor()); c2.setColor("green"); System.out.println(((Cylinder) c2).getColor()); System.out.println("------------分割线---------"); System.out.println("test c3:"); C c3 = new Cylinder(1, 2, "blank"); System.out.println("面积为：" + c3.area()); c3.volume(); System.out.println(((Cylinder) c3).getColor()); } }运行结果：Test c1面积为：12.56red------------分割线---------Test c2面积为：78.5redgreen------------分割线---------test c3:面积为：3.14圆柱的体积为：6.28blankProcess finished with exit code 0 |
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