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Java 之路 (六) -- 访问权限控制(Package、Pu

Java 之路 (六) -- 访问权限控制(Package、Pu

作者: whd_Alive | 来源:发表于2018-08-07 19:37 被阅读0次

这一章内容比较少,也比较基础。

不多废话,下面开始这一章的学习吧。


学习内容

  • 包 package
  • 访问权限 public、protected、默认、private

1. Package

(1) 原因:为了更好的组织类,Java 提供了包机制,用来区别类名的命名空间。

(2) 包的作用:

  1. 利用操作系统的层次化的文件结构,将特定包的 .class 文件都置于一个目录下。
    1. 包创建了新的命名空间,解决命名冲突问题。
    2. 便于查找目录结构中的类
    3. 将 package 分解为机器上的某个目录,当 Java 程序运行需要加载 .class 文件的时候,可以确定 .class 文件再目录上所处的位置。
  2. 将构件捆绑到一个内聚的类库单元。
  3. 限定了访问权限,访问权限修饰词得以起到作用。

(3) 代码组织

  • 编写 Java 源代码文件时,此文件被称为编译/转译单元。每个编译单元都必须有一个后缀名 .java ,而在编译单元内则必须有且仅有一个 public 类,名称与文件名称一致(不包括后缀 .java)。该编译单元里的其他非 public 类通常用来为 public 类提供支持。
  • 编译 .java 文件时,其中的每个类都会有一个输出文件,名称与类的名称相同,附加后缀 .class,因此少量 .java 文件编译会得到大量 .class 文件。Java 的程序是一组可以打包并压缩为一个 JAR 的 .class 文件。Java 解释器负责这些文件的查找、装载和解释。
  • 类库实际上述一组类文件。其中每个文件都有一个 public 类,以及任意数量的非 public 类。因此每个文件都有一个构件。通过 package 关键字,使得这些构建从属于同一个群组。

(4) 包的使用

  • 声明所属包 -- package 语句必须是文件的第一行非注释程序代码

    //格式如下:
    package pkg1[.pkg2[.pkg3...]];
    
    // eg.
    // 声明 Book 类位于 com.whdalive.simple 这个包下
    package com.whdalive.simple;
    public class Book{
        public void show(){
            //...
        }
    }
    
  • 导入 -- import 关键词,仅仅位于 package 语句之后

    • 只有导入相关包/类之后,才能访问其中的方法/类(视访问权限而定)
    //格式如下
    package pkg..;
    import pkg1[[.pkg2[.pkg3...]]];
    
    // eg.
    package com.example;
    import java.util.ArrayList;// 导入了 java.util.ArrayList 这个类
    // 也可以写成这样:
    import java.util.*; // 导入整个 java.util 包,自然包括 ArrayList 这个类。
    public class ExampleImport{
        ArrayList list = new ArrayList();
    }
    
    

(5) Java 解释器的运行过程

首先解释一下 Java 解释器的概念:

解释器是Java虚拟机非常重要的一部分,它的工作就是把字节码转化为机器码并在特定的平台进行运行

  1. 找出环境变量 CLASSPATH(可以通过操作系统设置,也可不用设置,一般编译环境会为你设置)CLASSPATH 包含一个或多个目录,用来查找.class文件的根目录。
  2. 需要从根目录进行查询,解释器获取包的名称,将点号替换为反斜杠,具体哪种反斜杠视操作系统而定。
  3. 将得到的路径与 CLASSPATH 中的各个不同的项相连接,解释器就在这些目录中查找与你创建的类名称相关的 .class 文件。

(6) 包的实际用处 - 我们通过使用包来干些什么?

  • 定制我们自己的工具包 -- 将重复使用的工具类打包在一起,简化开发
  • 内聚功能模块 -- 将同一个功能模块的类打包在一起,同样是为了简化开发。
  • ...

2. Java 访问权限

关于继承,在下一章会介绍。

(1) 四种访问权限:

  • public:接口访问权限。Java语言中访问限制最宽的修饰符。被其修饰的类、属性以及方法不仅可以跨类访问,而且允许跨包访问。
  • protected:继承访问权限。介于public 和 private 之间的一种访问修饰符。被其修饰的属性以及方法只能被类本身的方法及子类访问,即使子类在不同的包中也可以访问。
  • 默认:包访问权限。即不加任何访问修饰符。该模式下,只允许在同一个包中进行访问。
  • private:私有访问权限。Java语言中对访问权限限制的最窄的修饰符,一般称之为“私有的”。被其修饰的属性以及方法只能被该类的对象访问,其子类不能访问,更不能允许跨包访问。

注意:关于 protected 允许子类访问这一点

子类可以直接访问父类 protected 的属性/方法,但是不能通过父类的实例对象来访问父类的属性/方法。

实际上可以理解为 子类继承了父类的 protected 方法,与其说"父类的 protected 方法被子类访问",不如说"子类访问了 从父类那里继承而来的 protected 方法"。通过继承,子类也拥有了该 protected 方法,所以变相就是子类访问了"自己的方法"。

结论:

权限 类内 同包 不同包子类 不同包非子类
private × × ×
默认 × ×
protected ×
public

(2) 封装

  • 指将数据和方法包装进类里,以及具体实现的隐藏(也称就是 访问权限的控制)。

(3) 访问权限控制将权限的边界划在数据类型的内部,两个原因:

  1. 设定客户端程序员可以使用和不可以使用的界限。

    说白了就是使用户不要触碰那些他们不该触碰的部分,只提供给他们能实现的功能,而非实现细节。

  2. 将接口和具体实现进行分离。

    类库设计者设计一个功能模块,在底层进行实现,而只对客户端程序员暴露出接口,客户端程序员通过调用该接口即可使用该功能。

    严格将接口和实现进行分离后,类库设计者就可以随意更改类的内部工作方式(出于某种目的,比如提高效率),而不影响客户端程序员的使用,实现方式改变,但接口不变。


总结

这一章内容很少,大体上就是类和类库的关系,其中有两点:

  1. 类如何打包到类库中,结构如何
  2. 如何控制访问的权限

基本就是些概念的东西,但是如何在实际中有良好的使用才是关键所在。

本章结束,共勉。

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