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揭秘 Java 封装与继承的深入原理:探索面向对象编程的核心

2024-04-02 19:55

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封装

封装是一种隐藏类的内部实现细节的方法。它通过将数据和操作封装在一个单元(类)中来保护数据完整性。在 Java 中,封装是通过访问修饰符(如 private、protected 和 public)来实现的。

封装的好处包括:

继承

继承是一种允许一个类(子类)继承另一个类(父类)的属性和方法的能力。这提供了代码重用并有助于创建分层类结构。在 Java 中,继承使用 extends 关键字。

子类继承父类的以下方面:

继承的好处包括:

封装和继承的交互

封装和继承在 OOP 中相互作用。封装保护类的内部实现,而继承允许子类访问父类的受保护和公共成员。这使子类能够重用和扩展父类的功能,同时保持数据隐藏和代码组织性。

在 Java 中,访问修饰符与继承规则相结合,以控制子类对父类成员的访问:

示例

考虑以下 Java 代码片段,展示了封装和继承的原理:

// Person 类(父类)
class Person {
    private String name;
    protected int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    protected void printAge() {
        System.out.println("Age: " + age);
    }
}

// Student 类(子类)继承 Person 类
class Student extends Person {
    private int studentNumber;

    public Student(String name, int age, int studentNumber) {
        super(name, age);  // 调用父类构造函数
        this.studentNumber = studentNumber;
    }

    public int getStudentNumber() {
        return studentNumber;
    }

    @Override
    protected void printAge() {
        System.out.println("Student"s age: " + age);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student("John Doe", 20, 12345);

        System.out.println("Student name: " + student.getName());  // public 方法,可从子类访问
        student.printAge();  // protected 方法,可从子类访问
        // System.out.println(student.age);  // 无法访问 private 字段
    }
}

在这个示例中,Person 类封装了 name 和 age 数据,并通过访问修饰符控制对它们的访问。Student 类继承了 Person 类,并可以访问其受保护的 age 字段和 printAge() 方法。同时,Student 类定义了一个 private 字段 studentNumber,它仅在自身内部可见。

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