Java中為什么要設計訪問權限控制機制呢?主要作用有兩點:
(1)為了使用戶不要觸碰那些他們不該觸碰的部分,這些部分對于類內部的操作時必要的,但是它并不屬于客戶端程序員所需接口的一部分。
(2)為了讓類庫設計者可用更改類的內部工作方式,而不必擔心會對用戶造成重大影響。
Java中的訪問權限控制的等級,按照權限從大到小依次為:
Public -> protected -> 包訪問權限(沒有權限修飾詞)-> private。
一、包(package)
Java中包(package)的概念和C++中命名空間(namespace)的概念很類似,都可以限制類的作用域。二者最大的差別在于,Java中的包隱式地指明了類的樹形層級結構(同時也是Java源碼文件的目錄結構)。這樣做的好處在于:可以通過文件系統中對于文件路徑唯一性的要求來限制類的唯一性。
1、代碼組織
編寫一個Java源代碼文件(.java文件)時,此文件通常被稱為編譯單元。在編譯單元內最多允許有一個public類,且該類的名稱必須與文件名完全相同(包括大小寫)。
編譯一個.java文件時,在.java文件中的每個類都會有一個.class輸出文件,這個文件名和類名是相同的。Java可運行程序是一組可以打包并壓縮為一個Java文檔文件(JAR包,使用Java的jar文檔生成器)的.class文件。Java解釋器負責這些文件的查找、裝載和解釋。
類庫實際上是一組類文件。其中每個.java文件最多允許有一個public類,以及任意數量的非public類。因此,每個文件都有一個構件。如果要將這些構件(每個構建有一個.java文件和若干個.class文件)組織起來,形成不同的群組,可以使用Java中的關鍵字package。
2、包(package)的作用
(1) 把功能相似或相關的類或接口組織在同一個包中,方便類的查找和使用。
(2) 如同文件夾一樣,包也采用了樹形目錄的存儲方式。同一個包中的類名字是不同的,不同的包中的類的名字是可以相同的,當同時調用兩個不同包中相同類名的類時,應該加上包名加以區別。因此,包可以避免名字沖突。
(3) 包也限定了訪問權限,擁有包訪問權限的類才能訪問某個包中的類。
3、創建包
Java中,使用package關鍵字來指定代碼所屬的包(命名空間)。
語法格式:
1
|
package pkg1[.pkg2[.pkg3…]]; |
注意點:
(1) 包的名字隱含地指出了代碼的目錄結構。
(2) 同一目錄下的public類名(同時也是java文件名)應該是獨一無二的。
(3) 包聲明應該在源文件的第一行,每個源文件只能有一個包聲明,這個文件中的每個類型都應用于它。
(4) 如果一個源文件中沒有使用包聲明,那么其中的類,函數,枚舉,注釋等將被放在一個無名的包(unnamed package)中。
(5) package的名字一般全是小寫字母。
例如:
查看java.util.ArrayList類的源碼可以看到文件第一行代碼為:
package java.util;
它的代碼目錄結構就是java/util/ArrayList.java
4、導入包
Java中,使用import關鍵字來導入包。
語法格式:
1
|
import package1[.package2…].(classname|*); |
例:
還是以java.util.ArrayList來舉例。如果以一個了類完整路徑的方式來使用它,十分不方便。
1
|
java.util.ArrayList<String> list = new java.util.ArrayList<String>(); |
如果想要省略前面的路徑,可以使用import關鍵字。
1
|
import java.util.ArrayList; |
文件中使用了import導入包后,前面的聲明list的代碼就可以簡化如下:
1
|
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); |
二、訪問權限修飾詞
1、package:包訪問權限
如果不提供任何訪問權限修飾詞,則意味著它是包訪問權限。
默認訪問權限沒有任何關鍵字,但通常是指包訪問權限(有時也表示為friendly,有點像C++中的友元概念)。這意味著包中所有其他類都可以訪問這個成員或方法,但是這個包之外的所有類不可以訪問。
例:
com.notes.packages.test.Info
1
2
3
4
5
6
7
|
package com.notes.packages.test; publicclass Info { void print() { System.out.println( "default method -- print()" ); } } |
com.notes.packages.test.PublicDemo01
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
|
package com.notes.packages.test; publicclass PublicDemo01 { publicstaticvoid main(String[] args) { Info x = new Info(); x.print(); } } |
PublicDemo01和Info在同一個包下,可以訪問Info的default級別的方法——print()。
com.notes.packages.PublicDemo02
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
|
package com.notes.packages; import com.notes.packages.test.Info; publicclass PublicDemo02 { publicstaticvoid main(String[] args) { Info x = new Info(); // x.print(); // Error } } |
PublicDemo02和Info不在一個包下,不可以訪問Info的包訪問權限級別的方法——print()。
2、public:接口訪問權限
使用public關鍵字,就意味著被聲明的成員或方法對所有人都是可以訪問的。
例:如果將default級別權限例子中的print()方法權限設為public,則PublicDemo02可以訪問。
1
2
3
4
5
6
7
|
package com.notes.packages.test; publicclass Info { publicvoid print() { System.out.println( "public method -- print()" ); } } |
3、private:無法訪問
使用private關鍵字,就意味著被聲明的成員或方法,除了本類,其他任何類都無法訪問。
應用場景:單例模式
4、protected:繼承訪問權限
新類(稱之子類或派生類)通過繼承可以復用一個現有類(稱之父類或基類),然后擴展基類的成員、方法。有時,基類的創建者會希望某個特定成員,將它的訪問權限賦予派生類而不是所有類。public無法做到這一點,為此,引入了protected來完成這一工作。protected也提供包訪問權限,也就是說,派生類以及相同包內的其他類都可以訪問protected成員或方法。
例:子類繼承父類后,可以訪問父類的protected成員。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
|
class Father { private String a = "private" ; protected String b = "protected" ; public String c = "public" ; }; class Son extends Father { publicvoid print() { // System.out.println("element a:" + super.a); // Error System.out.println( "element b:" + super .b); System.out.println( "element c:" + super .c); } } publicclass ProtectedDemo01 { publicstaticvoid main(String args[]) { Son sub = new Son(); sub.print(); } }; |
訪問權限修飾詞的注意點
前面各個例子中展示了類的成員、方法都可以用各種權限修飾詞來修飾。
除此之外,還有一些需要注意的點:
(1) 靜態成員、靜態方法的權限修飾詞的用法和普通成員、方法一樣。
(2) 類雖然也可以被修飾詞修飾,但是不可以用private、protected兩個權限修辭詞。
(3) 有些書中將包訪問權限又叫做默認訪問權限。個人不建議這么去記,因為這很容易與Java Se8中新特性——default關鍵字混淆。這個關鍵字只能用于Interface,作用是允許程序員在Interface中定義接口的默認具體實現(以往的JDK版本是不允許這樣的,你只能在接口中聲明方法)。
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助。