Java中的訪問控制權限

簡介

Java中爲何要設計訪問權限控制機制呢？主要做用有兩點：

(1)爲了使用戶不要觸碰那些他們不應觸碰的部分，這些部分對於類內部的操做時必要的，可是它並不屬於客戶端程序員所需接口的一部分。

(2)爲了讓類庫設計者可用更改類的內部工做方式，而沒必要擔憂會對用戶形成重大影響。

 

Java中的訪問權限控制的等級，按照權限從大到小依次爲：

Public -> protected -> 包訪問權限（沒有權限修飾詞）-> private。

 

包(package)

Java中包(package)的概念和C++中命名空間(namespace)的概念很相似，均可以限制類的做用域。兩者最大的差異在於，Java中的包隱式地指明瞭類的樹形層級結構（同時也是Java源碼文件的目錄結構）。這樣作的好處在於：能夠經過文件系統中對於文件路徑惟一性的要求來限制類的惟一性。

 

代碼組織

編寫一個Java源代碼文件(.java文件)時，此文件一般被稱爲編譯單元。在編譯單元內最多容許有一個public類，且該類的名稱必須與文件名徹底相同（包括大小寫）。

編譯一個.java文件時，在.java文件中的每一個類都會有一個.class輸出文件，這個文件名和類名是相同的。Java可運行程序是一組能夠打包並壓縮爲一個Java文檔文件(JAR包，使用Java的jar文檔生成器)的.class文件。Java解釋器負責這些文件的查找、裝載和解釋。

類庫其實是一組類文件。其中每一個.java文件最多容許有一個public類，以及任意數量的非public類。所以，每一個文件都有一個構件。若是要將這些構件（每一個構建有一個.java文件和若干個.class文件）組織起來，造成不一樣的羣組，可使用Java中的關鍵字package。

 

包(package)的做用

(1)     把功能類似或相關的類或接口組織在同一個包中，方便類的查找和使用。

(2)     如同文件夾同樣，包也採用了樹形目錄的存儲方式。同一個包中的類名字是不一樣的，不一樣的包中的類的名字是能夠相同的，當同時調用兩個不一樣包中相同類名的類時，應該加上包名加以區別。所以，包能夠避免名字衝突。

(3)     包也限定了訪問權限，擁有包訪問權限的類才能訪問某個包中的類。

 

建立包

Java中，使用package關鍵字來指定代碼所屬的包（命名空間）。

語法格式：

package pkg1[．pkg2[．pkg3…]];

注意點：

(1)     包的名字隱含地指出了代碼的目錄結構。

(2)     同一目錄下的public類名（同時也是java文件名）應該是獨一無二的。

(3)     包聲明應該在源文件的第一行，每一個源文件只能有一個包聲明，這個文件中的每一個類型都應用於它。

(4)     若是一個源文件中沒有使用包聲明，那麼其中的類，函數，枚舉，註釋等將被放在一個無名的包（unnamed package）中。

(5)     package的名字通常全是小寫字母。

例如：

查看java.util.ArrayList類的源碼能夠看到文件第一行代碼爲：

package java.util;

它的代碼目錄結構就是java/util/ArrayList.java

 

導入包

Java中，使用import關鍵字來導入包。

語法格式：

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

例：

仍是以java.util.ArrayList來舉例。若是以一個了類完整路徑的方式來使用它，十分不方便。

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

若是想要省略前面的路徑，可使用import關鍵字。

import java.util.ArrayList;

文件中使用了import導入包後，前面的聲明list的代碼就能夠簡化以下：

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

 

 

訪問權限修飾詞

package：包訪問權限

若是不提供任何訪問權限修飾詞，則意味着它是包訪問權限。

默認訪問權限沒有任何關鍵字，但一般是指包訪問權限（有時也表示爲friendly，有點像C++中的友元概念）。這意味着包中全部其餘類均可以訪問這個成員或方法，可是這個包以外的全部類不能夠訪問。

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在同一個包下，能夠訪問Info的default級別的方法——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不在一個包下，不能夠訪問Info的包訪問權限級別的方法——print()。

 

public：接口訪問權限

使用public關鍵字，就意味着被聲明的成員或方法對全部人都是能夠訪問的。

例：若是將default級別權限例子中的print()方法權限設爲public，則PublicDemo02能夠訪問。

package com.notes.packages.test; publicclass Info {     publicvoid print() { System.out.println("public method -- print()"); } }

 

private：沒法訪問

使用private關鍵字，就意味着被聲明的成員或方法，除了本類，其餘任何類都沒法訪問。

應用場景：單例模式

 

protected：繼承訪問權限

新類（稱之子類或派生類）經過繼承能夠複用一個現有類（稱之父類或基類），而後擴展基類的成員、方法。有時，基類的建立者會但願某個特定成員，將它的訪問權限賦予派生類而不是全部類。public沒法作到這一點，爲此，引入了protected來完成這一工做。protected也提供包訪問權限，也就是說，派生類以及相同包內的其餘類均可以訪問protected成員或方法。

例：子類繼承父類後，能夠訪問父類的protected成員。

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();     } };

 

訪問權限修飾詞的注意點

前面各個例子中展現了類的成員、方法均可以用各類權限修飾詞來修飾。

除此以外，還有一些須要注意的點：

(1)     靜態成員、靜態方法的權限修飾詞的用法和普通成員、方法同樣。

(2)     類雖然也能夠被修飾詞修飾，可是不能夠用private、protected兩個權限修辭詞。

(3)     有些書中將包訪問權限又叫作默認訪問權限。我的不建議這麼去記，由於這很容易與Java Se8中新特性——default關鍵字混淆。這個關鍵字只能用於Interface，做用是容許程序員在Interface中定義接口的默認具體實現（以往的JDK版本是不容許這樣的，你只能在接口中聲明方法）。