Java正確使用訪問修飾符的姿勢

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1、簡介

訪問修飾符是Java語法中很基礎的一部分，但是能正確的使用Java訪問修飾符的程序員隻在少數。在Java組件開發中，如果能夠恰到好處的使用訪問修飾符，就能很好的隱藏組件內部數據和不必公佈的實現細節，從而把組件API和實現細節隔離；正確的使用訪問修飾符開發的Java組件，在組件與組件的調用和依賴過程中，也能很好的解耦程序，以至於整個組件能夠持續開發、持續測試、持續更新。

小捌溫馨總結：

  1. 通過限制訪問范圍達到信息隱藏或封裝的效果，保證程序實現細節的安全
  2. 解耦組件，使得組件之間的耦合關系降低，從而能夠低成本、低風險（不影響其他組件）的迭代

2、訪問修飾符

Java語法提供瞭四種級別的訪問修飾符，作用於域、方法、類、接口，它們的可訪問性如下所示：

訪問修飾符 名稱 訪問性
private 私有的 聲明該成員的類才可以訪問。註意：頂層類不能被private和protected修飾，內部類可以
default/package-private 包級私有的 聲明該成員的類同一包下的任何類均可以訪問
protected 受保護的 聲明該成員的類同一包下、子類可以訪問
public 共有的 任何地方均可訪問

註意：private和default並不是絕對安全，如果類實現瞭Serializable，這些被private和defaulte修飾的域同一可能被導出；其次反射也是可以跨過訪問修飾符的限制。

3、原則

Java訪問修飾符使用的原則非常簡單：在實現Java組件的過程中，保證組件功能一致的同時，盡可能讓類、類成員不被外界訪問。

這一條規則看似非常簡單，但是往往給讓程序員產生一種誤導，他把類所有的方法和屬性都不假思索的設置為private。

這會導致一個什麼問題呢？在組件對外公佈的時候或者迭代更新的時候，需要不斷的顛覆以前的設計，把更多的API對外公出來，但是總的來說這也好過把類中所有成員都用public修飾，這種方式是完全不能接收的，兄弟們。

那問題來瞭，具體應該怎麼搞呢？

其實小捌覺得隻需要明白三個點，因為訪問修飾符作用於類、方法、屬性；所以針對如下三者分析它們應該怎麼選擇訪問修飾符。

對於類來說有如下規則：

  1. 接口沒得選，默認就是public
  2. 頂層普通類，我們可以選擇public和default，此時應該著重考慮這個頂層類是否隻是在當前包中提供的抽象，如果滿足這個條件就可以好不由於的設置為default，但是如果這個頂層類需要被包外其他類直接使用，那就隻能設置為public
  3. 非頂層普通類，這種類主要是內部類，內部類有匿名內部類、非匿名內部類；匿名內部類不考慮；非匿名內部類又有靜態內部類和非靜態內部類，這兩者在選擇訪問修飾符的時候小捌認為沒有區別，盡可能的選擇私有，因為你都將他設計為內部類，說明這個類抽象就是給外層類提供抽象支持的；所以處於組件設計安全性考慮，盡可能設計為私有，如果在外部需要使用，可以通過外層類提供API訪問。

對於方法來說有如下規則：

  1. 接口方法沒得選，默認public，根據裡氏替換原則，任何使用超類的地方均可以使用子類實例，子類的訪問修飾符必須大於等於超類，所以子類也隻有public一種選擇
  2. 普通類方法，設計類之前要先設計類需要對外公佈的API，也就是類需要對外提供那些功能/服務，這個一定要先於寫代碼之前設計好，之後我們再考慮將這些API設計為default、protected、public，關於具體細節必須使用private修飾

對於屬性來說有如下規則：

  1. 如果類是共有的，一定不能將實例域公開；因為一旦公開實例域，等於其他類中可以修改這個實例域，無法保證實例域的安全性
  2. 如果屬性能夠定義為常量，我們一定要使用static final進行修飾，這樣對外暴露的域具有較高安全性。註意不要在常量域中定義數組等可變對象。

關於常量域中定義數組對象帶來的危險性，小捌做個Demo演示

定義Person對象：

public class Person {
    private String name;

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
            "name='" + name + ''' +
            '}';
    }
}

定義數組域所屬類：

public class PersonDemo {

    public static final Person[] PERSONS = new Person[] {new Person("李子柒"), new Person("李子捌")};

}

測試代碼：

class Test {

    public static void main(String[] args) {

        Arrays.stream(PersonDemo.PERSONS).forEach(System.out::println);
        for (int i = 0; i < PersonDemo.PERSONS.length; i++) {
            PersonDemo.PERSONS[i] = new Person(PersonDemo.PERSONS[i].getName() + "被修改啦！");
        }
        System.out.println();
        Arrays.stream(PersonDemo.PERSONS).forEach(System.out::println);

    }

}

測試結果可以看出，數組內容被修改瞭，這往往不是我們定義一個常量時所希望看到的。

關於這種方式的處理也很簡單，可以將數組域私有化，並且提供一個API來訪問數組的拷貝

public class PersonDemo {

    private static final Person[] PERSONS = new Person[] {new Person("李子柒"), new Person("李子捌")};

    public static final Person[] getPersons() {
        return PERSONS.clone();
    }

}

此時外部無法直接訪問PERSONS數組，訪問的隻是數組的拷貝，修改的也隻是數組的拷貝，無法修改到數組域的內容。

此外也可以使用Collections工具類將其包裝為不可變集合，包裝成UnmodifiableCollection對象之後，set、add、remove等方法調用會拋出UnsupportedOperationException：

public class PersonDemo {

    private static final Person[] PERSONS = new Person[] {new Person("李子柒"), new Person("李子捌")};

    public static final List<Person> getPersons() {
        return Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(PERSONS));
    }

}

總結

到此這篇關於Java正確使用訪問修飾符的文章就介紹到這瞭,更多相關Java使用訪問修飾符內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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