Java基础第四篇 封装与接口

Java基础第四篇 封装与接口是Java编程中非常重要的概念。下面是一份详细的攻略，帮助新手理解和理解这些概念。

封装

什么是封装？

封装是将对象中的数据隐藏在对象之内，只允许通过对象公开的方法进行访问。

为什么要使用封装？

封装可以提高程序的安全性和可维护性。因为封装使得属性不可访问，只能通过方法进行访问，从而减少了对数据的直接操作，降低了程序出错的概率。同时，因为修改类的实现细节不会影响到其他代码的正确性，便于程序的维护。

如何使用封装？

使用Java语言时，我们可以使用访问修饰符来控制属性和方法的可访问性。Java提供了四种访问修饰符：public、protected、private和default。其中，public表示任何类都可以访问，protected表示同一个包和该类的子类可以访问，private表示只有该类可以访问，default表示只有同一个包内的类可以访问。通常情况下，我们使用private来修饰属性，使用public来修饰方法。

一个封装的例子

下面是一个使用封装的例子：

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        p.setName("张三");
        p.setAge(20);
        System.out.println(p.getName());
        System.out.println(p.getAge());
    }
}

在这个例子中，Person类使用private修饰了name和age属性，因此外部无法直接访问。同时，Person类提供了公开的setName、getName、setAge、getAge方法，以便外部通过这些方法访问属性。

接口

什么是接口？

接口是定义了一组方法签名（没有方法的实现），这些方法可以被其他类实现。Java中的接口实际上是一种抽象数据类型，用于描述对象的行为。

为什么要使用接口？

接口能够实现多态性，提高了程序的扩展性和可维护性。因为接口提供了一组方法签名，而不提供实现，代码的灵活性更高。我们可以从一个基础的接口中派生出多个不同的实现类，以适应不同的使用场景。

如何使用接口？

使用Java语言时，我们可以通过关键字interface来定义接口。一个类可以实现一个或多个接口，实现接口的类必须实现接口中的所有方法。在使用实现类的时候，我们通常会在代码中引用接口类型的变量，以增强程序的灵活性和可读性。

一个接口的例子

下面是一个使用接口的例子：

public interface Shape {
    double getArea();
    double getPerimeter();
}

public class Circle implements Shape {
    private double radius;

    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    public double getArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }

    public double getPerimeter() {
        return 2 * Math.PI * radius;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Shape s = new Circle(2.0);
        System.out.println("面积：" + s.getArea());
        System.out.println("周长：" + s.getPerimeter());
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个Shape接口，它有两个方法：getArea和getPerimeter。Circle类实现了Shape接口，因此必须实现接口中的所有方法。在Test类中，我们引用了一个Shape类型的变量s，并将其实例化为Circle类的对象。在程序中调用s的getArea和getPerimeter方法时，实际执行的是Circle类中实现的代码。