如何利用 access modifier 保護類的實現細節

在Java等面向對象編程語言中，訪問修飾符（access modifier）用于控制類、方法和屬性的可見性。Access modifiers 可以保護類的實現細節，使得類的內部實現不會被外部直接訪問，提高了代碼的安全性和可維護性。以下是幾種常見的訪問修飾符及其作用：

1. public：

   • 類：整個類都是公有的，可以在任何地方被訪問。
   • 方法：方法也是公有的，可以在任何地方被訪問。
   • 屬性：屬性也是公有的，可以在任何地方被訪問。

2. private：

   • 類：整個類都是私有的，只能在定義它的包內部訪問。
   • 方法：方法也是私有的，只能在定義它的類內部訪問。
   • 屬性：屬性也是私有的，只能在定義它的類內部訪問。

3. protected：

   • 類：整個類都是受保護的，可以在同一個包內的類和子類中訪問。
   • 方法：方法也是受保護的，可以在同一個包內的類和子類中訪問。
   • 屬性：屬性也是受保護的，可以在同一個包內的類和子類中訪問。

4. 默認（無修飾符）：

   • 類：如果在同一個包內定義，則類可以被同一個包內的其他類訪問。
   • 方法：如果在同一個包內定義，則方法可以被同一個包內的其他類訪問。
   • 屬性：如果在同一個包內定義，則屬性可以被同一個包內的其他類訪問。

如何利用訪問修飾符保護類的實現細節

1. 將實現細節設為私有（private）：

   • 將類的實現細節（如字段、方法等）設為私有，這樣外部無法直接訪問這些成員，只能通過公共的方法來間接訪問。

   public class MyClass {
       private int secretField; // 私有字段
   
       public MyClass(int secretField) {
           this.secretField = secretField;
       }
   
       public int getSecretField() {
           return secretField;
       }
   
       // 其他公共方法
   }
   

2. 提供公共的getter和setter方法：

   • 通過提供公共的getter和setter方法，可以控制對私有字段的訪問，同時可以在這些方法中添加邏輯來保護類的實現細節。

   public class MyClass {
       private int secretField; // 私有字段
   
       public MyClass(int secretField) {
           this.secretField = secretField;
       }
   
       public int getSecretField() {
           return secretField;
       }
   
       public void setSecretField(int secretField) {
           if (secretField >= 0) {
               this.secretField = secretField;
           } else {
               throw new IllegalArgumentException("Secret field must be non-negative");
           }
       }
   
       // 其他公共方法
   }
   

3. 使用受保護的成員：

   • 如果某些實現細節需要在子類中使用，可以將這些成員設為受保護的（protected）。

   public class MyClass {
       protected int protectedField; // 受保護的字段
   
       public MyClass(int protectedField) {
           this.protectedField = protectedField;
       }
   
       // 其他公共方法
   }
   
   public class SubClass extends MyClass {
       public SubClass(int protectedField) {
           super(protectedField);
       }
   
       // 可以訪問受保護的成員
   }
   

4. 使用包級私有（默認）：

   • 如果類的實現細節只在同一個包內使用，可以將這些成員設為包級私有（默認）。

   class MyClass {
       int packagePrivateField; // 包級私有字段
   
       public MyClass(int packagePrivateField) {
           this.packagePrivateField = packagePrivateField;
       }
   
       // 其他公共方法
   }
   

通過以上方法，可以有效地利用訪問修飾符來保護類的實現細節，防止外部直接訪問和修改內部實現，從而提高代碼的安全性和可維護性。