面相对象编程的三大特征

一. 三大特征

我们知道，面向对象是一种以对象为核心的软件开发思想。在这种编程思想中，有着明显的几个特征，通常我们归纳为如下三个：

● 封装(Encapsulation)：将类或接口的实现细节部分包装、隐藏起来。

● 继承(extends)：子类继承父类的特征和行为，使得子类对象(实例)拥有父类的实例域和方法；或子类从父类继承方法，使得子类拥有父类相同的行为。

● 多态(polymorphism)：同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力，即同一个接口可以使用不同的实例执行不同的操作。

但也有的面试官会问我们面向对象有哪四大特征？这就让人很懵，不都是三大特征吗？如果非要有这种问法，那我们就可以再多回答一个“抽象”的概念即可。

关于继承、多态和抽象等的概念，我们会在后面的文章中单独讲解，本篇文章先只讲封装是怎么回事。

二. 封装

1. 概念

所谓的封装，其实就是尽可能地隐藏对象的内部实现细节，控制对象的修改及访问权限，将某些实现细节部分包装、隐藏起来，并对外提供公开的方法访问私有成员。一般我们是利用private访问修饰符来实现。

通俗地说，封装就是把一个Java类的部分实现进行“隐藏”、“包裹”，不让你完全看见它的“内部”是咋回事。就好比一个银行，有的地方(大厅)可以对外暴露，但有的地方(金库)就需要隐藏。我们在修建银行的时候，金库在设计之初就是要被隐藏的，但金库会预留一个渠道对外联通，让钱可以进出。

Java里的封装其实也是这样的。把一个类中不想让别人直接看到的内容封装隐藏起来，不让别人直接操作这部分内容，但又可以通过某种方法对外展示。这样，我们对java类的操作就可进可退，保证了类的安全性。

所以封装可以被认为是一种类的保护屏障，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。如果想要访问该类的代码和数据，必须通过严格的接口控制。通过适当的封装，让程式码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。

2. 必要性

那么Java里的类一定都要封装吗？我们来看一个场景，

比如上面的Student类，内部有4个非私有的属性。我们可以在对象的外部，为这几个属性直接赋值。在上面的代码中，我们给age赋值20000，学生的年龄是20000，这合理吗？得分是1000合理吗？这就出现了非法的数据录入，存在数据的安全问题。这种问题该怎么解决？如何对属性的赋值加以控制？

针对这种情况，我们就可以使用封装！将类内部的属性进行私有化，然后再提供对外的方法调用这些属性，并在方法内部对属性的赋值进行合理控制。别的地方只能通过规定的方法来访问数据，隐藏了类的实现细节，方便修改和实现，这样我们就不担心非法数据的录入问题了！这也就是封装的意义所在！

既然封装有其存在的必要性，那么我们该如何实现封装呢？请继续往下看！

3. 实现要求

如果我们想实现类的封装，主要有以下两个步骤：

1. 给成员变量添加private修饰符；

2. 添加公开的get和set方法；

3. 在赋值和取值方法中，加入属性控制语句，对属性值的合法性进行判断。

3.1 private关键词

private是一种访问权限修饰符，是一个表示“私有的“关键词，可以修饰类、方法和变量等。如果用来修饰成员变量，可以实现成员变量的私有化，限制该成员变量只能在类的内部直接访问，类外不能直接访问。

3.2 getter和setter方法

通常情况下，这些get和set方法被称为getter和setter方法。任何访问类中私有成员变量的操作都要通过这些getter和setter方法。

get方法是用来获取私有属性的方法，其语法结构为：

public 返回值类型 getXxx(){
    
    return 返回属性值; 
} 

set方法是用来修改私有属性值的方法，其语法结构为：

public void setXxx(属性类型 属性){ 
    this.xxx = 属性;
	//其他对属性进行操作的代码
} 

这里我们要注意，get方法一般没有参数，但有返回值；set方法一般没有返回值，但有参数！！！

4. 封装案例

为了让大家更好地理解如何实现封装，我们设计一个Person类，我们来看看代码：

/**
 * 属性:姓名、年龄、性别
 * 封装步骤:(1).把成员变量变成私有的;(2).添加公开的get和set方法
 */
public class Person {

	// 私有化属性
	private String name;
	private int age;
	private String sex;

	//设置公开方法
	// 获取name
	public String getName() {
		return name;
	}

	// 对name赋值
	public void setName(String name) {
        //this关键字解决了实例变量(private String name)和局部变量(String name)之间的同名冲突。
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return this.age;
	}

	public void setAge(int age) {
		// 限制年龄的范围
		if (age > 100 || age < 1) {
			// 设置一个默认值
			this.age = 18;
		} else {
			this.age = age;
		}
	}

	public String getSex() {
		return this.sex;
	}

	public void setSex(String sex) {
		// 设置性别
		if ("男".equals(sex) || "女".equals(sex)) {
			this.sex = sex;
		} else {
			this.sex = "男";
		}
	}

    //提供无参和有参的构造方法
	public Person() {
		super();
	}
	
	public Person(String name, int age, String sex) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.sex = sex;
	}

}

从上述代码中，我们可以看出实现类的封装其实也很简单：

1. 成员变量(属性)私有化(用private修饰)；

2. 添加公开的get和set方法，用public修饰；

3. 添加有参和无参的若干构造方法。

一般我们把这样封装好的一个类成为Java Bean，Java Bean一般有两种：

1. 负责数据承载的Bean；

2. 负责业务逻辑的Bean。

我们上面的案例，就是一个数据承载的Bean。