类的封装

一、案例描述

1、 目标
 了解为什么要对类进行封装
 了解如何实现类的封装
2、 分析
在上一个案例中，s1对象的年龄是可以随便赋值的，如果将age的值赋值为-30，显然违背了事实。为了解决这类问题，我们需要对类进行封装，防止外界对类中的成员变量随意访问。为了让初学者更好地掌握类的封装，本案例将使用private关键字对成员变量name和age进行私有化，同时分别提供一个setName(String n)和setAge(int a)方法用于外界的访问，其中setAge(int a)中需要对age进行判断。
3、 设计思路（实现原理）
（1） 编写测试类Example02，将属性age的值设为-30，演示不合理现象。
（2）对Student类进行修改，将name和age属性使用private修饰，然后定义getName()、setName(String n)、getAge()和setAge(int a)四个对外访问name和age的方法。
（3） 在setAge(int a)方法中对传入的参数进行检查，如果输入值为负数，则打印出“设置的年龄不合法”，如果不为负数，才将其设置为age属性的值。
（4）对Example02类进行修改，在main()方法中创建Student类的实例对象，通过调用对象的setName(String n)和setAge(int a)方法来设置的name属性和age属性值，并调用speak()方法。
二、案例实现
1、定义Example02类，代码如下所示：
public class Example02 {
 public static void main(String[] args) {
  Student s1 = new Student();
  s1.name = "小新";
  s1.age = -30;
  s1.speak();
 }
}
运行结果如图所示：

 

   从上图可以看出，当将age的值设置为-30后，程序不会报错，但却违背了现实。
2、对Student类进行封装，其代码如下：
class Student {
 private String name = "张三";
 private int age = 19;
 public String getName() {
  return name;
 }
 public void setName(String n) {
  name = n;
 }
 public int getAge() {
  return age;
 }
 public void setAge(int a) {
  // 对传入的参数进行检查
  if(a < 0){
   System.out.println("设置的年龄不合法");
  }else{
   age = a;
  }
 }
 void speak() {
  System.out.println("我的名字是" + name + "，今年" + age + "岁");
 }
}
public class Example02 {
 public static void main(String[] args) {
  Student s1 = new Student();
  s1.setName("小新");
  s1.setAge(-30);
  s1.speak();
 }
}
运行结果如下图所示：

三、案例总结
 1、Student的name和age属性使用private关键字修饰为私有后，在Example02类中不能再使用s1.name和s1.age的方式访问这两个属性，只能通过public类型的setName(String n)和setAge(int a)方法进行访问。在上面的代码中，调用setAge(int a)方法时的传入参数为-30，由于参数小于0，会打印出“设置的年龄不合法”，并不会将负数赋值给age属性。由此可见，只要实现了封装就能对外界的访问进行控制，避免对私有变量随意修改而引发问题。
2、思考一下：定义一个Division类(除法)，类中定义两个int类型的私有成员变量dividend(被除数)和
divisor(除数)，默认值都为1。定义四个公有方法setDividend(int mDividend )、getDividend()、setDivisor(int mDivisor)和getDivisor()，用于对私有属性进行设置和访问。在setDivisor(int mDivisor)方法中对传入的参数进行检查，如果传入值为零，则打印“除数不能为零”，如果不为零，才将其设置为divisor属性的值。
 定义Example03类，在类的main()方法中创建Division对象，分别调用setDividend(int mDividend)和setDivisor(int mDivisor)方法给两个私有属性dividend和divisor赋值，然后打印出dividend和divisor的结果。
(1)定义Division类，代码如下所示：
public class Division {
 private int dividend = 1;
 private int divisor = 1;
 public void setDividend(int mDividend) {
  dividend = mDividend;
 }
 public int getDividend() {
  return dividend;
 }
 public void setDivisor(int mDivisor) {
  if (mDivisor == 0) {
   System.out.println("除数不能为零");
  } else {
   divisor = mDivisor;
  }
 }
 public int getDivisor() {
  return divisor;
 }
}
(2)定义Example03类，代码如下所示：
public class Example03{
 public static void main(String[] args) {
  Division division = new Division();
  division.setDividend(10);
  division.setDivisor(0);
  int dividend = division.getDividend();
  int divisor = division.getDivisor();
  System.out.println(dividend / divisor);
 }
}
 运行结果如下图所示。
 

 从运行结果可以看出，由于实现了Division类的封装，在setDivisor(int mDivision)方法中对传入的值进行检查，从而避免程序中出现除数为0的错误。