Java访问控制修饰符详解（public、 private、protected 和 friendly）

2年前 (2024-04-27)
在 Java 语言中提供了多个作用域修饰符，其中常用的有 public、private、protected、final、abstract、static、transient 和 volatile，这些修饰符有类修饰符、变量修饰符和方法修饰符。本文将详细介绍访问控制修饰符。

在实际生活中，如果要获取某件物品，与其直接穿过堡垒的墙壁，从而导致墙壁毁灭和破坏，不如通过门口的警卫请求进入堡垒的许可。一般而言，这对对象同样适用：没有对象的许可（即对象的属性是私有的），不能直接访问该对象的私有属性。

信息隐藏是 OOP 最重要的功能之一，也是使用访问修饰符的原因。在编写程序时，有些核心数据往往不希望被用户调用，需要控制这些数据的访问。

对类成员访问的限制是面向对象程序设计的一个基础，这有利于防止对象的误用。只允许通过一系列定义完善的方法来访问私有数据，就可以（通过执行范围检查）防止数据赋予不正当的值。例如，类以外的代码不可能直接向一个私有成员赋值。同时，还可以精确地控制如何以及何时使用对象中的数据。

当正确实现对类成员的方法控制后，类就可以创建一个可用的“黑箱”，其内部动作不会被打开而任意篡改。

通过使用访问控制修饰符来限制对对象私有属性的访问，可以获得 3 个重要的好处。

  • 防止对封装数据的未授权访问。

  • 有助于保证数据完整性。

  • 当类的私有实现细节必须改变时，可以限制发生在整个应用程序中的“连锁反应”。


访问控制符是一组限定类、属性或方法是否可以被程序里的其他部分访问和调用的修饰符。类的访问控制符只能是空或者 public，方法和属性的访问控制符有 4 个，分别是 public、 private、protected 和 friendly，其中 friendly 是一种没有定义专门的访问控制符的默认情况。访问控制修饰符的权限如表 1 所示。

表1 各种访问修饰符的可访问性

访问范围

private

friendly(默认)

protected

public

同一个类

可访问

可访问

可访问

可访问

同一包中的其他类

不可访问

可访问

可访问

可访问

不同包中的子类

不可访问

不可访问

可访问

可访问

不同包中的非子类

不可访问

不可访问

不可访问

可访问


访问控制在面向对象技术中处于很重要的地位，理地使用访问控制符，可以通过降低类和类之间的耦性（关联性）来降低整个项目的复杂度，也便于整个项目的开发和维护。在 Java 语言中，访问控制修饰符有 4 种。

1. private

用 private 修饰的类成员，只能被该类自身的方法访问和修改，而不能被任何其他类（包括该类的子类）访问和引用。因此，private 修饰符具有最高的保护级别。例如，设 PhoneCard 是电话卡类，电话卡都有密码，因此该类有一个密码域，可以把该类的密码域声明为私有成员。

2. friendly（默认）

如果一个类没有访问控制符，说明它具有默认的访问控制特性。这种默认的访问控制权规定，该类只能被同一个包中的类访问和引用，而不能被其他包中的类使用，即使其他包中有该类的子类。这种访问特性又称为包访问性（package private）。

同样，类内的成员如果没有访问控制符，也说明它们具有包访问性，或称为友元（friend）。定义在同一个文件夹中的所有类属于一个包，所以前面的程序要把用户自定义的类放在同一个文件夹中（Java 项目默认的包），以便不加修饰符也能运行。

3. protected

用保护访问控制符 protected 修饰的类成员可以被三种类所访问：该类自身、与它在同一个包中的其他类以及在其他包中的该类的子类。使用 protected 修饰符的主要作用，是允许其他包中它的子类来访问父类的特定属性和方法，否则可以使用默认访问控制符。

4. public

当一个类被声明为 public 时，它就具有了被其他包中的类访问的可能性，只要包中的其他类在程序中使用 import 语句引入 public 类，就可以访问和引用这个类。

类中被设定为 public 的方法是这个类对外的接口部分，避免了程序的其他部分直接去操作类内的数据，实际就是数据封装思想的体现。每个 Java 程序的主类都必须是 public 类，也是基于相同的原因。

例 1

下面来创建一个示例，演示 Java 中访问控制修饰符的使用。

(1) 新建 Student.java 文件，在该文件中定义不同修饰符的属性和方法，代码如下：

class Student {
// 姓名，其访问权限为默认(friendly)
String name;
// 定义私有变量，身份证号码
private String idNumber;
// 定义受保护变量，学号
protected String no;
// 定义共有变量，邮箱
public String email;
// 定义共有方法，显示学生信息
public String info() {
return"姓名："+name+"，身份证号码："+idNumber+"，学号："+no+"，邮箱："+email;
}
}

(2) 新建 StudentTest.java 文件，在该文件中定义 main() 方法，访问 Student 类中的属性并赋值，打印出用户的信息。代码如下：

public class StudentTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建Student类对象
Student stu = new Student();
// 向Student类对象中的属性赋值
stu.name = "zhht";
// stu.idNumber="043765290763137806";
// 这是不允许的。提示stu.idNumber是不可见的，必须注释掉才可运行
stu.no = "20lil01637";
stu.email = "zhht@q网站站点" rel="nofollow"  /> 
姓名：zhht，身份证号码：null，学号：20lil01637，邮箱：zhht@q网站站点" rel="nofollow"  /> 
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