Java中的访问控制权限

摘要:
Java中的访问权限控制级别为Public-˃protected-˃package access permission-˃private。Java中包的概念类似于C++中命名空间的概念,这可以限制类的范围。Java解释器负责查找、加载和解释这些文件。在Java中,package关键字用于指定代码所属的包。com.notes.packages.PublicDemo02包com.notes。包装;importcom.notes.packages.test。信息;PublicclassPublicDemo02{publicstaticvoidmain{Infox=newInfo();//x.print();//错误}}PublicDemo2和Info不属于同一个包,无法访问Info--print()的包访问权限级别。有时,基类的创建者会希望特定成员授予其对派生类而不是所有类的访问权限。

目录

简介

Java中为什么要设计访问权限控制机制呢?主要作用有两点:

(1)为了使用户不要触碰那些他们不该触碰的部分,这些部分对于类内部的操作时必要的,但是它并不属于客户端程序员所需接口的一部分。

(2)为了让类库设计者可用更改类的内部工作方式,而不必担心会对用户造成重大影响。

Java中的访问权限控制的等级,按照权限从大到小依次为

Public -> protected -> 包访问权限(没有权限修饰词)-> private。

包(package)

Java中包(package)的概念和C++中命名空间(namespace)的概念很类似,都可以限制类的作用域。二者最大的差别在于,Java中的包隐式地指明了类的树形层级结构(同时也是Java源码文件的目录结构)。这样做的好处在于:可以通过文件系统中对于文件路径唯一性的要求来限制类的唯一性。

代码组织

编写一个Java源代码文件(.java文件)时,此文件通常被称为编译单元。在编译单元内最多允许有一个public类,且该类的名称必须与文件名完全相同(包括大小写)。

编译一个.java文件时,在.java文件中的每个类都会有一个.class输出文件,这个文件名和类名是相同的。Java可运行程序是一组可以打包并压缩为一个Java文档文件(JAR包,使用Java的jar文档生成器)的.class文件。Java解释器负责这些文件的查找、装载和解释。

类库实际上是一组类文件。其中每个.java文件最多允许有一个public类,以及任意数量的非public类。因此,每个文件都有一个构件。如果要将这些构件(每个构建有一个.java文件和若干个.class文件)组织起来,形成不同的群组,可以使用Java中的关键字package

包(package)的作用

(1)     把功能相似或相关的类或接口组织在同一个包中,方便类的查找和使用。

(2)     如同文件夹一样,包也采用了树形目录的存储方式。同一个包中的类名字是不同的,不同的包中的类的名字是可以相同的,当同时调用两个不同包中相同类名的类时,应该加上包名加以区别。因此,包可以避免名字冲突。

(3)     包也限定了访问权限,拥有包访问权限的类才能访问某个包中的类。

创建包

Java中,使用package关键字来指定代码所属的包(命名空间)。

语法格式:

package pkg1[.pkg2[.pkg3…]];

注意点:

(1)     包的名字隐含地指出了代码的目录结构。

(2)     同一目录下的public类名(同时也是java文件名)应该是独一无二的。

(3)     包声明应该在源文件的第一行,每个源文件只能有一个包声明,这个文件中的每个类型都应用于它。

(4)     如果一个源文件中没有使用包声明,那么其中的类,函数,枚举,注释等将被放在一个无名的包(unnamed package)中。

(5)     package的名字一般全是小写字母。

例如:

查看java.util.ArrayList类的源码可以看到文件第一行代码为:

package java.util;

它的代码目录结构就是java/util/ArrayList.java

导入包

Java中,使用import关键字来导入包。

语法格式:

import package1[.package2…].(classname|*);

例:

还是以java.util.ArrayList来举例。如果以一个了类完整路径的方式来使用它,十分不方便。

java.util.ArrayList<String> list = new java.util.ArrayList<String>();

如果想要省略前面的路径,可以使用import关键字。

import java.util.ArrayList;

文件中使用了import导入包后,前面的声明list的代码就可以简化如下:

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

访问权限修饰词

package:包访问权限

如果不提供任何访问权限修饰词,则意味着它是包访问权限

默认访问权限没有任何关键字,但通常是指包访问权限(有时也表示为friendly,有点像C++中的友元概念)。这意味着包中所有其他类都可以访问这个成员或方法,但是这个包之外的所有类不可以访问

例:

com.notes.packages.test.Info

package com.notes.packages.test;

publicclass Info {

    void print() { System.out.println("default method -- print()"); }

}

com.notes.packages.test.PublicDemo01

package com.notes.packages.test;

publicclass PublicDemo01 {

    publicstaticvoid main(String[] args) {

        Info x = new Info();

        x.print();

    }

}

PublicDemo01和Info在同一个包下,可以访问Info的default级别的方法——print()。

com.notes.packages.PublicDemo02

package com.notes.packages;

import com.notes.packages.test.Info;

publicclass PublicDemo02 {

    publicstaticvoid main(String[] args) {

        Info x = new Info();

        // x.print(); // Error

    }

}

PublicDemo02和Info不在一个包下,不可以访问Info的包访问权限级别的方法——print()。

public:接口访问权限

使用public关键字,就意味着被声明的成员或方法对所有人都是可以访问的

例:如果将default级别权限例子中的print()方法权限设为public,则PublicDemo02可以访问。

package com.notes.packages.test;

publicclass Info {

    publicvoid print() { System.out.println("public method -- print()"); }

}

private:无法访问

使用private关键字,就意味着被声明的成员或方法,除了本类,其他任何类都无法访问

应用场景:单例模式

protected:继承访问权限

新类(称之子类或派生类)通过继承可以复用一个现有类(称之父类或基类),然后扩展基类的成员、方法。有时,基类的创建者会希望某个特定成员,将它的访问权限赋予派生类而不是所有类。public无法做到这一点,为此,引入了protected来完成这一工作。protected也提供包访问权限,也就是说,派生类以及相同包内的其他类都可以访问protected成员或方法

例:子类继承父类后,可以访问父类的protected成员。

class Father {

    private String a = "private";

    protected String b = "protected";

    public String c = "public";

};

 

class Son extends Father {

    publicvoid print() {

        // System.out.println("element a:" + super.a); // Error

        System.out.println("element b:" + super.b);

        System.out.println("element c:" + super.c);

    }

}

 

publicclass ProtectedDemo01 {

    publicstaticvoid main(String args[]) {

        Son sub = new Son();

        sub.print();

    }

};

访问权限修饰词的注意点

前面各个例子中展示了类的成员、方法都可以用各种权限修饰词来修饰。

除此之外,还有一些需要注意的点:

(1)     静态成员、静态方法的权限修饰词的用法和普通成员、方法一样。

(2)     类虽然也可以被修饰词修饰,但是不可以用privateprotected两个权限修辞词。

(3)     有些书中将包访问权限又叫做默认访问权限。个人不建议这么去记,因为这很容易与Java Se8中新特性——default关键字混淆。这个关键字只能用于Interface,作用是允许程序员在Interface中定义接口的默认具体实现(以往的JDK版本是不允许这样的,你只能在接口中声明方法)。

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