Java面向对象编程为什么需要封装

1.概述

学习了前面的面向对象的基础概念后，我们了解要以面向对象的思维来思考一个事物。面向对象有三个基本属性：封装、继承、多态。今天我们就重点讲解其中一个封装的概念。
抛开”封装“这个名词，我们一步一步来思考下面的问题：

2. 问题

我们定义一个学生类，它有姓名、年龄属性，

class  Student{
    String name;
    int age;
}

为了看到这两个属性的值。我们再定义一个方法，把这两个属性显示出来。

public void show(){
        System.out.println("姓名"+name);
        System.out.println("年龄"+age);
    }

我们再定义一个测试类StudentDemo，创建一个学生对象来调用上面的show方法，发现我们也可以对这个学生对象的属性进行赋值和修改。

public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建学生对象
        Student s = new Student();
        s.show();
        System.out.println("---------");
        // 给成员变量赋值
        s.name = "小雨";
        s.age = 27;
        s.show();
        System.out.println("---------");
        // 给年龄赋值
        s.age = -27; // 这个数据时不合理的
        s.show();
        System.out.println("--------");
    }  
}

我们发现，通过对象给成员变量直接赋值，居然可赋一些非法的值，比如给年龄设置一个负数，显然这是不合理的。
我们想应该是这样子比较好，在赋值之前，先定义一个校验函数，对数据进行判断。
那么这个校验函数到底在哪里写做比较合适呢？
StudentDemo类是一个测试类，测试类一般只创建对象，调用方法。它只负责测试和调用，属性的判断应该放进原始的Student类中比较好，所以这个判断应该定义在Student类中。而我们在成员变量的位置可不可以进行数据判断呢？
显然是不可以的，因为做数据校验，必须要依靠一些逻辑语句。逻辑语句是应该定义在方法中的，所以，我们最终决定在Student类中写一个方法进行校验。

// 写一个方法对数据进行校验
    /*
        返回这类型：void
        参数列表：int a
    */
    public void setAge(int a){
        if (a<0 || age>120){  //  一个人的年龄应该在0~120之间
            System.out.println("你给的年龄有问题");
        }else{
            age = a;
        }
    }

按照上面我们的分析，我们给出这个方法进行校验输入的值。但是呢？此时，系统仍然可以通过对象来修改属性。还是可以直接赋值。这样我们定义的校验方法就起不到作用，我们应该要求你必须使用我的校验方法，而不能直接调用成员变量进行赋值。
怎样才能强制要求不能直接使用成员变量呢？
针对这种情况，Java就提供了一个用来修饰成员变量和成员方法的关键字private,表示私有的意思。
表示被private修饰的成员只能在本类中访问。
其实我们将到现在，讲的就是一个封装的思想，它表示隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问的方式。
最终版的代码如下：

class Student{
    String name;
    private int age;
    // 写一个方法对数据进行校验
    /*
        返回这类型：void
        参数列表：int a
    */
    public void setAge(int a){
        if (a<0 || age>120){
            System.out.println("你给的年龄有问题");
        }else{
            age = a;
        }
    }
    // show()方法，显示所有成员变量的值
    public void show(){
        System.out.println("姓名"+name);
        System.out.println("年龄"+age);
    }
}
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建学生对象
        Student s = new Student();
        s.show();
        System.out.println("---------");
        // 给成员变量赋值
        s.name = "swift";
        // s.age = 27;
        s.show();
        System.out.println("---------");
        // 给年龄赋值
        // s.age = -27; // 这个数据时不合理的
        s.setAge(-27);
        s.show();
        System.out.println("--------");
    }
    
}

小结：

封装将不需要对外提供的内容都隐藏起来，把属性隐藏，提供公共方法对其访问。好处就是：隐藏实现细节，提供公共的访问方式；提高了代码的复用性；提高了安全性。