1.5 JAVA物件導向-基本概念4－Chris_U的CSIE部落格

上一篇介紹了「修飾元」(Modifier)，本篇就延伸內容，介紹物件導向語言中其中一個特色「封裝」(Encapsulation)

封裝的作用就是對類別成員的一種存取保護，可以先看以下的例子:

public class Account {
   private int balance;

   public Account()
   {
       System.out.println("Created new account.");
   }
}

public class ATM {
public static void main(String[] args) {
Account account = new Account();
account.balance = 1000; // 會報錯
}
}

當ATM的main方法執行 account.balance = 1000 時，由於balance在Account類別中的修飾元是private，除了Account以外的類別都無法存取，所以編譯器會報錯。

如果改成
public int balance;
任何類別都能任意修改balance的值，例如
account.balance = -1000;
但是常理來說，銀行帳戶的餘額不能為負值。

這時你可能會想，只要其他類別改變balance的值之前先做檢查不就好了嗎?
但是！如果你是負責開發Account這類別的人，你要明白不可能所有的人都知道類別成員的限制，就像Account.balance不能為負值。
所以這時候就要使用「封裝」去限制類別成員的存取，以致於其他人使用你開發的類別不會出錯。

修改Account類別的程式碼

public class Account {
   private int balance;

   public Account()
   {
       System.out.println("Created new account.");
   }

   public void Deposit(int money)
   {
       if (money < 0)
           System.out.println("Cannot deposit negative amount");
       else
       {
           balance += money;
           System.out.println("Deposited: $" + money);
           System.out.println("Balance: $" + balance);
       }
   }

   public void Withdraw(int money)
   {
       if (money < 0)
           System.out.println("Cannot withdraw negative amount");
       else if (balance - money < 0)
           System.out.println("Cannot withdraw money because the balance not enough");
       else
       {
           balance -= money;
           System.out.println("Withdrew: $" + money);
           System.out.println("Balance: $" + balance);
       }
   }
}

從以上的程式碼可以看到其他類別是可以透過Deposit和Withdraw這兩個方法去改變balance的值，而且還提供了檢查機制，使balance的值是在合理範圍裡。

所以ATM這個類別可以順利執行又不會任意修改到balance的值了。

public class ATM {
   public static void main(String[] args) {
       Account account = new Account();
       account.Deposit(-100); // 印出Cannot deposit negative amount
       account.Deposit(1200); // 印出Deposited: $1200. Balance: $1200
       account.Withdraw(-100);   // 印出Cannot withdraw negative amount
       account.Withdraw(1500);   // 印出Cannot withdraw money because the balance not enough
       account.Withdraw(1000); // 印出Withdrew: $1000. Balance: $200
   }
}

在java的編程世界中，有一套不成文的習慣。
如果是供其他類別修改自己類別成員的值的方法，就以set+變數名稱為個方法的名稱，如以下的setName。
如果是讓其他類別取得自己類別成員的值的方法，就以get+變數名稱為個方法的名稱，如以下的getName。

public class Account {
   private String name;

   public Account()
   {
       System.out.println("Created new account.");
   }

   public void setName(String name)
   {
       this.name = name;
   }

   public String getName()
   {
       return name;
   }
}

public class ATM {
   public static void main(String[] args) {
       Account account = new Account();
       account.setName("ChrisCSIE");
       System.out.println("Account name: " + account.getName());
   }
}

這樣能改變和取得類別成員的值的方法分別稱為setter和getter。
你也可以定義某個類別成員只有setter或只有getter，去限制它只能被其他類別修改或只能讀取。

除了類別成員外，類別裡的方法你也可以用「修飾元」去定義哪些方法是可以被其他類別使用，哪些只能在自己類別使用。
例如將原本在 Deposit 和 Withdraw 裡的判斷條件 if (money < 0) 放到 CheckMoney 這個方法，由於這只是類別內部的運算，不需要讓其他類別知道運算的過程，所以是可以把private作為它的修飾元

   public void Deposit(int money)
   {
       if (CheckMoney(money))
           System.out.println("Cannot deposit negative amount");
       else
       {
           balance += money;
           System.out.println("Deposited: $" + money);
           System.out.println("Balance: $" + balance);
       }
   }

   public void Withdraw(int money)
   {
       if (CheckMoney(money))
           System.out.println("Cannot withdraw negative amount");
       else if (balance - money < 0)
           System.out.println("Cannot withdraw money because the balance not enough");
       else
       {
           balance -= money;
           System.out.println("Withdrew: $" + money);
           System.out.println("Balance: $" + balance);
       }
   }