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Java 快速導覽 - 物件導向概念 封裝與存取權限

如果程式中允許進行以下陳述 (statement)

puppy1.age = 12;


這就表示程式任何地方都可以用句點運算元 (dot operator) 存取或設定物件的資料,因此若是不小心多打了負號,如
puppy1.age = -12;


程式執行就會出現奇怪或離譜結果。


為了避免以上的錯誤出現,類別中的屬性都應該進行封裝 (encapsulation) 。所謂的封裝就是利用存取權限修飾詞 (access level modifier) 指定屬性及方法的存取權限,利用特定的 getter 及 setter 方法才能存取屬性。


Java 的存取權限修飾詞有以下四種
  • public
  • protected
  • (no modifier)
  • private


類別可以用 public 或沒有標示修飾詞,前者表示任何地方都是可見的,後者表是指有在相同套件 (package) 中才可存取。


成員可用這四種修飾詞進行修飾,其使用範圍如下表
修飾詞類別套件子類別所有地方
publicYYYY
protectedYYYN
(no modifier)YYNN
privateYNNN


一般來說會把屬性宣告為 private ,然後把存取屬性的 getter 及 setter 方法設定為 public 。如下例
class Animal {
    private int age;
    private int weight;
    
    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int n) {
        if (n < 0) {
            age = 1;
        }
        else {
            age = n;
        }
    }
    
    public int getWeight() {
        return weight;
    }
    
    public void setWeight(int n) {
        if (n < 0) {
            weight = 1;
        }
        else {
            weight = n;
        }
    }
    
    public void speak() {
        System.out.println("哈囉,我已經" + getAge() + "歲,有" + getWeight() + "公斤重");
    }
}

class Elephant extends Animal {
    private String name;
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    
    public void setName(String n) {
        if (n == null || n.equals("")) {
            name = "無名氏";
        }
        else {
            name = n;
        }
    }
    
    public void speak() {
        System.out.println("我的名字是" + getName() + "已經" + getAge() + "歲");
    }
}

class JungleDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Animal puppy1 = new Animal();
        puppy1.setAge(12);
        puppy1.setWeight(-25);
        puppy1.speak();
        
        Elephant puppy2 = new Elephant();
        puppy2.setAge(-8);
        puppy2.setWeight(1200);
        puppy2.setName("大象");
        puppy2.speak();
    }
}

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
    http://pydoing.blogspot.com/
    檔名:JungleDemo2.java
    功能:示範物件導向的基本觀念 
    作者:張凱慶
    時間:西元 2010 年 10 月 */


編譯後執行,結果如下



注意,此例中的子類別 Elephant 不可直接存取父類別的 private 屬性,但可透過宣告為 public 的方法設定及存取。


中英文術語對照
陳述statement
句點運算元dot operator
封裝encapsulation
存取權限修飾詞access level modifier
套件package






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