OOP丨《Java编程思想》阅读笔记Chapter 6 : 访问权限控制

《Java编程思想》Chapter 6 : 访问权限控制

1. 前言
- 1.1. 访问权限控制的等级
- 1.2. package关键字的引入
2. 包：库单元
- 2.1. 代码组织
- 2.2. 包名的创建
3. Java访问权限修饰词
- 3.1. 包访问权限
- 3.2. public: 接口访问权限
- 3.3. private: 你无法访问
- 3.4. protected: 继承访问权限
4. 接口和实现
- 4.1. 封装
5. 类的访问权限
- 5.1. 部分额外限制
- 5.2. 作用
- 5.3. 一些特殊用法

1. 前言

我们总是会发现我们希望对于我们的代码进行重写以改进
使得其更可读、更易理解，因而更具有可维护性
这便是重构

但是我们改变代码，就可能会引发它的变化
但对于使用者来说，会希望代码保持不变
这边产生一个问题：如何将代码中变动的事物与不变的事物区分开来？
这对于类库尤其重要

这便是访问权限控制的作用
Java提供 访问权限修饰词
用于向代码使用者指明，哪部分是可以用的，哪部分是不可以用的

1.1. 访问权限控制的等级

从最大权限到最小权限

public
任何地方都可以访问
protected
同一个包内，或者子类可以访问
包访问权限(no keyword, default)
同一个包内可以访问
private
只有类内可以访问

1.2. `package`关键字的引入

对于 访问权限修饰词
还存在着如何将构件捆绑到一个内聚的类库单元中的问题
Java使用 package 关键字来解决这个问题

2. 包：库单元

**包(package)**内包含有一组类
被组织在单一的名字空间之下
也就是包名

我们一直使用的导入，就是提供一个管理名字空间的机制
我们平时编写的Java源文件，通常被称为编译单元（或转译单元）
每个编译单元只能由不超过一个public类
编译单元中的public类对包外可见

2.1. 代码组织

我们可以发现，我们对一个编译单元进行编译后
其中的每个类都会有一个输出文件，有着.class的后缀
他们可以被打包并压缩为一个java文档文件(JAR，使用Java的jar文档生成器)
而类库则实际上是一组类文件
其中每个文件都有一个public类，以及任意数量的非public类
public类的名字必须与文件名相同

关键字package用于将类库中的类组织在一起：

// 在一个包中的类
package PackageTest;

若使用package语句，则其必须是文件中除注释外的第一句代码

包的命名规则：
package的命名全部使用小写字母，包括中间的字

对于package与import的理解:
将单一的全局名字空间分割
使得不论多少人进行编写，也不会出现名称冲突的问题

2.2. 包名的创建

包从未整被真正打包为单一的文件
且一个包可以有多个.class文件构成
这可能造成复杂的情况

为了避免这种情况，我们将.class文件都置于一个目录之下
利用操作系统的层次化化文件结构来解决此问题
这是Java解决混乱问题采用的一种方式

同时另外两个问题也可以被解决：

如何创建独一无二的名称？
如何查找可能隐藏于目录结构中某处的类？

包名的创建：
依据惯例，报名使用创建者的反顺序域名
（域名是第一无二的，那么包名因而也是独一无二的）
没有域名，也可以采用不太可能重复的组合
例子top.thesumst.lab

寻址方法：
把package名称分解为系统上的一个目录
然后在该目录下寻找.class文件

Java解释器寻找.class运行过程大致图解：

graph LRA[Java解释器] --> B[寻找CLASSPATH环境变量]B --> C[寻找包名]C --> |包名重构，将点替换为路径|D[寻找包名对应的目录]D --> E[寻找类文件]E --> F[加载类]

p.s. 使用jar文件时，必须在类路径中将jar文件的实际名称写清楚
(实际上可以理解为一个目录的根目录)

冲突处理：
可以想象，还是哟可能出现几个包中出现重复类名的情况
如果我们使用通配符*导入包，那么可能会出现问题
此时我们需要指明具体的包名
或者我们可以使用import语句的全名形式，指定导入类
从而大大降低了冲突的可能性

p.s. 默认包：当没有使用package语句时，类位于默认包中，同样目录下的默认包中的类之间具有包访问权限

3. Java访问权限修饰词

Java中的四种Java访问权限修饰词：

public
protected
包访问权限(no keyword, default)
private

他们用于在类中每个实例变量或方法前进行修饰
并仅作用于这个定义
其中，不提供任何访问权限修饰词，意味着包访问权限

3.1. 包访问权限

包访问权限意味着对当前包中的所有其他类都可见
但是包之外的所有类，都没有这个成员的访问权限

因而希望取得某成员的访问权，我们只有几个途径：

public声明
不加访问权限修饰词,将其他类至于同一个包中
protected声明，继承此类的子类可以访问
对于private声明，提供访问器(getter)和修改器(setter)方法
使得其他类可以通过这两个方法访问
OOP中最优雅的方式

3.2. `public`: 接口访问权限

public关键字修饰成员,表示其对每个人都是可用的

3.3. `private`: 你无法访问

private关键字修饰成员
表示除了成员所示类之外,其他任何类都无法访问

使用场景举例:

控制类的对象的创建
显示定义构造器,并将其声明为private
此时我们可以通过提供一个public的静态方法来创建对象
这有利于我们控制对象的创建
(还会组织对于此类的继承)
"助手"方法
如果一个方法,我们确定它只会被用于辅助类中的别的方法
我们可以将它指定为private
可以组织我们在包内的其他地方对其进行误用
域一般应该指定为private
通过提供public方法来访问域
使得我们可以控制对域的访问
除非需要公开底层的实现细节(不太常见),否则一般推荐将所有域都指定为private