如何利用 access modifier 保护类的实现细节

在Java等面向对象编程语言中，访问修饰符（access modifier）用于控制类、方法和属性的可见性。Access modifiers 可以保护类的实现细节，使得类的内部实现不会被外部直接访问，提高了代码的安全性和可维护性。以下是几种常见的访问修饰符及其作用：

1. public：

   • 类：整个类都是公有的，可以在任何地方被访问。
   • 方法：方法也是公有的，可以在任何地方被访问。
   • 属性：属性也是公有的，可以在任何地方被访问。

2. private：

   • 类：整个类都是私有的，只能在定义它的包内部访问。
   • 方法：方法也是私有的，只能在定义它的类内部访问。
   • 属性：属性也是私有的，只能在定义它的类内部访问。

3. protected：

   • 类：整个类都是受保护的，可以在同一个包内的类和子类中访问。
   • 方法：方法也是受保护的，可以在同一个包内的类和子类中访问。
   • 属性：属性也是受保护的，可以在同一个包内的类和子类中访问。

4. 默认（无修饰符）：

   • 类：如果在同一个包内定义，则类可以被同一个包内的其他类访问。
   • 方法：如果在同一个包内定义，则方法可以被同一个包内的其他类访问。
   • 属性：如果在同一个包内定义，则属性可以被同一个包内的其他类访问。

如何利用访问修饰符保护类的实现细节

1. 将实现细节设为私有（private）：

   • 将类的实现细节（如字段、方法等）设为私有，这样外部无法直接访问这些成员，只能通过公共的方法来间接访问。

   public class MyClass {
       private int secretField; // 私有字段
   
       public MyClass(int secretField) {
           this.secretField = secretField;
       }
   
       public int getSecretField() {
           return secretField;
       }
   
       // 其他公共方法
   }
   

2. 提供公共的getter和setter方法：

   • 通过提供公共的getter和setter方法，可以控制对私有字段的访问，同时可以在这些方法中添加逻辑来保护类的实现细节。

   public class MyClass {
       private int secretField; // 私有字段
   
       public MyClass(int secretField) {
           this.secretField = secretField;
       }
   
       public int getSecretField() {
           return secretField;
       }
   
       public void setSecretField(int secretField) {
           if (secretField >= 0) {
               this.secretField = secretField;
           } else {
               throw new IllegalArgumentException("Secret field must be non-negative");
           }
       }
   
       // 其他公共方法
   }
   

3. 使用受保护的成员：

   • 如果某些实现细节需要在子类中使用，可以将这些成员设为受保护的（protected）。

   public class MyClass {
       protected int protectedField; // 受保护的字段
   
       public MyClass(int protectedField) {
           this.protectedField = protectedField;
       }
   
       // 其他公共方法
   }
   
   public class SubClass extends MyClass {
       public SubClass(int protectedField) {
           super(protectedField);
       }
   
       // 可以访问受保护的成员
   }
   

4. 使用包级私有（默认）：

   • 如果类的实现细节只在同一个包内使用，可以将这些成员设为包级私有（默认）。

   class MyClass {
       int packagePrivateField; // 包级私有字段
   
       public MyClass(int packagePrivateField) {
           this.packagePrivateField = packagePrivateField;
       }
   
       // 其他公共方法
   }
   

通过以上方法，可以有效地利用访问修饰符来保护类的实现细节，防止外部直接访问和修改内部实现，从而提高代码的安全性和可维护性。