封装与访问控制

讲解

上一章的字段都是敞开的：p.age = -500; 这种离谱赋值编译器完全不拦。封装（encapsulation）的思想是「数据私有化，操作公开化」——字段一律声明为 private，外部摸不到；类自己提供 public 的方法（getter 读、setter 写）作为唯一的访问通道，setter 里可以加上校验逻辑，非法值直接拒绝。这样无论多少地方使用这个类，数据的合法性都由类自己兜底，bug 的排查范围从「整个项目」缩到「这个类」。

Java 的访问修饰符有四档，从宽到严：public 任何地方都能访问；protected 同包加子类可见；什么都不写（默认，package-private）仅同包可见；private 仅本类内部可见。入门阶段的实践规则很简单：字段一律 private，方法按需 public，工具方法 internal 用的写 private，protected 和默认级别等接触包结构和继承细节后再用。IDE 都能一键生成 getter/setter，不用手写。

封装的价值不止于校验。它把「怎么存」和「怎么用」解耦：今天 age 用 int 存，明天想改成存生日再现场算年龄，只要 getter 的行为不变，外部代码一行都不用动。这就是所谓的「面向接口编程，隐藏实现细节」。getter/setter 也不是机械的教条——没有合理写场景就别提供 setter，只读字段（如创建时间）只给 getter，这本身就是在表达设计意图。

示例

private 字段加带校验的 setter，非法年龄被拒绝：

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        setAge(age);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        if (age < 0 || age > 150) {
            System.out.println("拒绝非法年龄：" + age);
            return;
        }
        this.age = age;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person("张三", 20);
        p.setAge(30);
        System.out.println(p.getName() + "：" + p.getAge() + " 岁");
        p.setAge(-5);
        System.out.println("校验后仍是：" + p.getAge() + " 岁");
    }
}

只给 getter 不给 setter，做出「创建后不可改名」的只读字段：

class User {
    private final String username;
    private int loginCount;

    public User(String username) {
        this.username = username;
        this.loginCount = 0;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public int getLoginCount() {
        return loginCount;
    }

    public void login() {
        loginCount++;
        System.out.println(username + " 第 " + loginCount + " 次登录");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        User u = new User("admin");
        u.login();
        u.login();
        System.out.println("用户名：" + u.getUsername() + "，登录次数：" + u.getLoginCount());
    }
}

常见坑

• 字段图省事写 public：一时方便，等于放弃了所有校验和后续修改的自由。字段 private 是 Java 世界近乎铁律的约定。
• getter 直接把内部可变对象交出去：返回内部的数组或 List 引用，调用方就能绕过 setter 改你的数据。需要时返回副本（如 Arrays.copyOf）。
• setter 里不做任何校验：那它就和 public 字段没有本质区别。setter 的价值在关卡作用，没有校验需求时考虑干脆不提供 setter。
• 在构造方法里直接给字段赋值而绕过校验：本例构造方法特意调用 setAge 复用校验逻辑；绕过它，构造路径就成了校验的后门。

小结

字段私有、方法公开，setter 里做校验，只读字段不给 setter；封装让类自己守住数据的合法性。下一节学习属于「类本身」而非对象的成员：static 关键字。