访问权限控制

JAVA

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访问控制（或隐藏具体实现）与“最初的实现并不恰当”有关。

所有优秀的作者，包括那些编写软件的程序员，都清楚其著作的某些部分直至重新创作的时候才变得完美，有时甚至要反复重写多次。这正是重构的原动力之一，重构即重写代码，以使得它更可读、更易理解，并因此而更具有可维护性。

通常会有一些客户端程序员使用我们的代码，他们会希望我们的代码在某些方面保持不变。由此而产生了在面向对象设计中需要考虑的一个基本问题：“如何把变动的事物与保持不变的事物区分开来”。

为了解决这个问题，Java提供了访问权限修饰词，以提供类库开发人员向客户端程序员指明哪些是可用的，哪些是不可用的。访问权限控制的等级，从最大权限到最小权限依次为：public、protected、包访问权限（没有关键字）和private。而访问权限修饰词会因类存在于一个相同的包，还是存在于单独的包而受到影响。

访问权限的控制常被称为是具体实现的隐藏。把数据和方法包装进类中，以及具体实现的隐藏，并对外提供公共的访问方式，常共同被称作是封装。

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包：库单位

包内包含了一组类，它们在单一的名字空间之下被组织在一起。

我们使用一个类的一种方式是使用其全名来指定，但这会让程序变得冗长，因此我们会转而使用import关键字，为我们想使用的类，可以在import语句中命名该类。可以使用单个类导入的形式来防止冲突，可是一旦使用了有冲突名字，必须使用指定全名的方式。

// 全名指定
java.util.ArrayList list = new java.util.ArrayList();
等价于
// 导入想使用的类
import java.util.ArrayList;
...
ArrayList list = new ArrayList();
// 导入一个包中的所有类：
import java.util.*;

当编写一个Java源代码文件时，此文件通常被称为编译单位（有时候也称为转译单位），每个编译单元都是必须有一个后缀名.java，而在每个编译单位只能有一个public类且必须与文件名称相同，否则编译器会提示The public type xxx must be defined in its own file。如果在该编译单元之中还有额外的类的话，那么在包外的世界是无法看见这些类的，这是因为它们不是public类，而且它们主要是用来为public类提供支持的。

类库实际上是一组类文件。其中每一个.java文件都有一个public类，以及任意数量的非public类。因此每一个.java文件（编译后至少有一个.class文件）都有一个构件（构件包括.java文件和.class文件）。如果希望这些构件从属于同一个群组，就可以使用package，必须注意的是，package语句必须是.java文件中除注释以外的第一句程序代码！

环境变量CLASSPATH包含一个或多个目录，用作查找.class文件的根目录。从根目录开始，java解释器获取包名称并将每个句号“.”替换成反斜杠（目录的反斜杠），以从CLASSPATH根中产生一个路径名称，反斜杠取决于操作系统。得到的路径会与CLASSPATH中的各个不同项相连接，解释器就在这些目录中查找与你所要创建的类名称相关的.class文件。在配置CLASSPATH时，我们会常常先配置“CLASSPATH=.;D:\java\..;C:\..”，这里最开始的.;表示当前目录。

为了避免包名发生冲突，建议使用我们的域名的反顺序小写来定义包名。务必记住，无论何时创建包，都已经在给定包的名称的时候隐含了目录结构。

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成员的访问权限

public、protected、包访问权限（没有关键字）和private这四种访问权限都是可以置于类中的每个成员（成员变量和成员函数）的定义前。

访问权限	同一个类	同一个包	不同包的子类	不同包的非子类
public	OK	OK	OK	OK
protected	OK	OK	OK
default	OK	OK
private	OK

通过上图，我们可以了解到protected访问权限仅次于public，值得注意的是，protected这个访问权限是针对与基类而言，不同的包中的子类可以访问到这个protected方法，子类虽然继承了这个方法，但这个方法在子类中的权限如同private，即与该子类在同一包的其他类不能访问到这个方法！

// Cookie类在access.cookie2包中
package access.cookie2;
public class Cookie {
    public Cookie() {
        System.out.println("Cookie constructor");
    }
    protected void bite() {
        System.out.println("bite");
    }
}
// ChocolateChip2类在access包中，继承自Cookie类
package access;
import access.cookie2.*;
public class ChocolateChip2 extends Cookie {
    public ChocolateChip2() {
        System.out.println("ChocolateChip2 constructor");
    }
    public void chomp() {
        bite(); // Protected method
    } 
    public static void main(String[] args) {
        ChocolateChip2 x = new ChocolateChip2();
        x.chomp();
        x.bite();
    }
} /* Output:
Cookie constructor
ChocolateChip2 constructor
bite
bite
*///:~
// TestChocolateChip2类与ChocolateChip2类同样在access包中
package access;
public class TestChocolateChip2 {
    public static void main(String[] args) {
        ChocolateChip2 x = new ChocolateChip2();
        x.chomp();
        // ! x.bite();//编译器报错！
    }
} /* Output:
Cookie constructor
ChocolateChip2 constructor
bite
*///:~

ChocolateChip2类虽然继承自Cookie类，但是bite()方法仍是在Cookie的方法区中，ChocolateChip2只是通过一个super指向父类在方法区的位置。当在TestChocolateChip2中想调用bite()方法时，Cookie类protected访问权限不会允许，所以会在编译器提示“The method bite() from the type Cookie is not visible”错误。

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类的访问权限

对于类的访问权限，仅有两个选择，包访问权限或public。

类既不可以是private的，这个的访问权限会导致除了该类之外，其他任何类都不可以访问它，也就失去了创建这个类的意义；也不可以是protected。如果不希望其他人对该类有访问权限（不允许任何人创建该类的对象），可以把所有的构造器声明为private（如同之前介绍的enum），我们可以在该类的static成员内部创建（由于不能创建该类的对象，仅能通过类名访问静态成员）。