Что такое инкапсуляция java

27. Java – Инкапсуляция

Инкапсуляция – это одна из четырёх фундаментальных концепций ООП. Названия оставшихся трёх: наследование, полиморфизм, абстракция.

Инкапсуляция в Java является механизмом обёртывания данных (переменных) и кода, работающего с данными (методами), в одно целое. В инкапсуляции переменные класса будут скрыты от других классов и доступ к ним может быть получен только с помощью метода их текущего класса. По-другому это называется скрытием данных.

Для достижения инкапсуляции в Java:

Объявите переменные класса как private.
Предоставьте public к методам установки и получения (сеттеру и геттеру) для изменения и просмотра значений переменных.

Пример

Ниже приведён пример процесса инкапсуляции в Java:

/* File name : EncapTest.java */ public class EncapTest < private String name; private String idNum; private int age; public int getAge() < return age; >public String getName() < return name; >public String getIdNum() < return idNum; >public void setAge(int newAge) < age = newAge; >public void setName(String newName) < name = newName; >public void setIdNum(String newId) < idNum = newId; >>

Публичные методы setXXX() и getXXX() являются точками доступа переменных экземпляра класса EncapTest. Обычно эти методы упоминаются как геттеры и сеттеры. Следовательно, любой класс, который хочет получить доступ к переменным, должен получить к ним доступ через эти геттеры и сеттеры.

Доступ к переменным класса EncapTest можно получить следующей программой:

/* File name : RunEncap.java */ public class RunEncap < public static void main(String args[]) < EncapTest encap = new EncapTest(); encap.setName("Олег"); encap.setAge(28); encap.setIdNum("12343ms"); System.out.print("Имя: " + encap.getName() + ", возраст: " + encap.getAge()); >>

Мы получим следующий результат:

Имя: Олег, возраст: 28

Преимущества инкапсуляции

Поля класса можно сделать только для чтения или только для записи.
Класс может иметь полный контроль над тем, что хранится в его полях.

1. Java – Самоучитель для начинающих
2. Java – Обзор языка
3. Java – Установка и настройка
4. Java – Синтаксис
5. Java – Классы и объекты
6. Java – Конструкторы
7. Java – Типы данных и литералы
8. Java – Типы переменных
9. Java – Модификаторы
10. Java – Операторы
11. Java – Циклы и операторы цикла
11.1. Java – Цикл while
11.2. Java – Цикл for
11.3. Java – Улучшенный цикл for
11.4. Java – Цикл do..while
11.5. Java – Оператор break
11.6. Java – Оператор continue
12. Java – Операторы принятия решений
12.1. Java – Оператор if
12.2. Java – Оператор if..else
12.3. Java – Вложенный оператор if
12.4. Java – Оператор switch..case
12.5. Java – Условный оператор (? 🙂
13. Java – Числа
13.1. Java – Методы byteValue(), shortValue(), intValue(), longValue(), floatValue(), doubleValue()
13.2. Java – Метод compareTo()
13.3. Java – Метод equals()
13.4. Java – Метод valueOf()
13.5. Java – Метод toString()
13.6. Java – Метод parseInt()
13.7. Java – Метод Math.abs()
13.8. Java – Метод Math.ceil()
13.9. Java – Метод Math.floor()
13.10. Java – Метод Math.rint()
13.11. Java – Метод Math.round()
13.12. Java – Метод Math.min()
13.13. Java – Метод Math.max()
13.14. Java – Метод Math.exp()
13.15. Java – Метод Math.log()
13.16. Java – Метод Math.pow()
13.17. Java – Метод Math.sqrt()
13.18. Java – Метод Math.sin()
13.19. Java – Метод Math.cos()
13.20. Java – Метод Math.tan()
13.21. Java – Метод Math.asin()
13.22. Java – Метод Math.acos()
13.23. Java – Метод Math.atan()
13.24. Java – Метод Math.atan2()
13.25. Java – Метод Math.toDegrees()
13.26. Java – Метод Math.toRadians()
13.27. Java – Метод Math.random()
14. Java – Символы
14.1. Java – Метод Character.isLetter()
14.2. Java – Метод Character.isDigit()
14.3. Java – Метод Character.isWhitespace()
14.4. Java – Метод Character.isUpperCase()
14.5. Java – Метод Character.isLowerCase()
14.6. Java – Метод Character.toUpperCase()
14.7. Java – Метод Character.toLowerCase()
14.8. Java – Метод Character.toString()
15. Java – Строки
15.1. Java – Метод charAt()
15.2. Java – Метод compareTo()
15.3. Java – Метод compareToIgnoreCase()
15.4. Java – Метод concat()
15.5. Java – Метод contentEquals()
15.6. Java – Метод copyValueOf()
15.7. Java – Метод endsWith()
15.8. Java – Метод equals()
15.9. Java – Метод equalsIgnoreCase()
15.10. Java – Метод getBytes()
15.11. Java – Метод getChars()
15.12. Java – Метод hashCode()
15.13. Java – Метод indexOf()
15.14. Java – Метод intern()
15.15. Java – Метод lastIndexOf()
15.16. Java – Метод length()
15.17. Java – Метод matches()
15.18. Java – Метод regionMatches()
15.19. Java – Метод replace()
15.20. Java – Метод replaceAll()
15.21. Java – Метод replaceFirst()
15.22. Java – Метод split()
15.23. Java – Метод startsWith()
15.24. Java – Метод subSequence()
15.25. Java – Метод substring()
15.26. Java – Метод toCharArray()
15.27. Java – Метод toLowerCase()
15.28. Java – Метод toString()
15.29. Java – Метод toUpperCase()
15.30. Java – Метод trim()
15.31. Java – Метод valueOf()
15.32. Java – Классы StringBuilder и StringBuffer
15.32.1. Java – Метод append()
15.32.2. Java – Метод reverse()
15.32.3. Java – Метод delete()
15.32.4. Java – Метод insert()
15.32.5. Java – Метод replace()
16. Java – Массивы
17. Java – Дата и время
18. Java – Регулярные выражения
19. Java – Методы
20. Java – Потоки ввода/вывода, файлы и каталоги
20.1. Java – Класс ByteArrayInputStream
20.2. Java – Класс DataInputStream
20.3. Java – Класс ByteArrayOutputStream
20.4. Java – Класс DataOutputStream
20.5. Java – Класс File
20.6. Java – Класс FileReader
20.7. Java – Класс FileWriter
21. Java – Исключения
21.1. Java – Встроенные исключения
22. Java – Вложенные и внутренние классы
23. Java – Наследование
24. Java – Переопределение
25. Java – Полиморфизм
26. Java – Абстракция
27. Java – Инкапсуляция
28. Java – Интерфейсы
29. Java – Пакеты
30. Java – Структуры данных
30.1. Java – Интерфейс Enumeration
30.2. Java – Класс BitSet
30.3. Java – Класс Vector
30.4. Java – Класс Stack
30.5. Java – Класс Dictionary
30.6. Java – Класс Hashtable
30.7. Java – Класс Properties
31. Java – Коллекции
31.1. Java – Интерфейс Collection
31.2. Java – Интерфейс List
31.3. Java – Интерфейс Set
31.4. Java – Интерфейс SortedSet
31.5. Java – Интерфейс Map
31.6. Java – Интерфейс Map.Entry
31.7. Java – Интерфейс SortedMap
31.8. Java – Класс LinkedList
31.9. Java – Класс ArrayList
31.10. Java – Класс HashSet
31.11. Java – Класс LinkedHashSet
31.12. Java – Класс TreeSet
31.13. Java – Класс HashMap
31.14. Java – Класс TreeMap
31.15. Java – Класс WeakHashMap
31.16. Java – Класс LinkedHashMap
31.17. Java – Класс IdentityHashMap
31.18. Java – Алгоритмы Collection
31.19. Java – Iterator и ListIterator
31.20. Java – Comparator
32. Java – Дженерики
33. Java – Сериализация
34. Java – Сеть
34.1. Java – Обработка URL
35. Java – Отправка Email
36. Java – Многопоточность
36.1. Java – Синхронизация потоков
36.2. Java – Межпоточная связь
36.3. Java – Взаимная блокировка потоков
36.4. Java – Управление потоками
37. Java – Основы работы с апплетами
38. Java – Javadoc

Руководство по Java Core. Инкапсуляция.

Инкапсуляция – это механизм “обёртывания” данных или кода, который работает с этими данными в отдельный модуль. Инкапсулированные, таким образом, переменные, отделены от других классов и доступ к ним возможен только с помощью методов класса, который содержит эти переменные.

Таким образом, мы, как бы, “прячем” переменные от остальных классов, что облегчает работу с ними в дальнейшем.

В ящике программирования Java, инкапсуляция достигается путём:

Объявления переменной класса приватной (модификатор доступа private)
Создание публичных (модификатор доступа public) методов для получения и изменения значения переменной.

Для понимания того, как это работает на практике рассмотрим пример простого приложения.

 public class Company < private String companyName; private String companySphere; private String projectName; public String getCompanyName() < return companyName; >public void setCompanyName(String companyName) < this.companyName = companyName; >public String getCompanySphere() < return companySphere; >public void setCompanySphere(String companySphere) < this.companySphere = companySphere; >public String getProjectName() < return projectName; >public void setProjectName(String projectName) < this.projectName = projectName; >@Override public String toString() < return "=============================\n" + "Company Name: " + companyName + "\nSphere:" + companySphere + "\nProject Name: " + projectName + "\n============================\n"; >>

 public class CompanyRunner < public static void main(String[] args) < Company uksatse = new Company(); uksatse.setCompanyName("UkSATSE"); uksatse.setCompanySphere("Aviation"); uksatse.setProjectName("SkybleLib"); System.out.println("UkSATSE info:"); System.out.println(uksatse); >>

В результате работы программы мы получим следующий результат:

 /*Some system messages*/ UkSATSE info: ============================= Company Name: UkSATSE Sphere:Aviation Project Name: SkybleLib ============================

Как мы видим, доступ к переменным класса Company из класса CompanyRunner возможен только с помощью методов getXXX и setXXX.

Инкапсуляция даёт нам следующие преимущества:

Класс имеет полный контроль над всеми своими переменными.
Другим классам, которые будут использовать данный класс не интересно, как именно хранятся данные в классе. В случае, если нам будет необходимо изменить тип данных, то нам не придётся вносить изменения в другие классы.
Мы можем делать поля только для чтения или только для записи.

В этом уроке мы более глубоко изучили что такое инкапсуляция и как она применяется в языке программирования Java.

В следующем уроке мы изучим такое понятие в ООП как абстракция.

Инкапсуляция в Java

Привет! Это статья про инкапсуляцию — один из принципов ООП. Если Вы не знаете, что такое принципы ООП — почитайте эту статью:

Что такое инкапсуляция

В программировании очень важна безопасность. В ООП безопасность обеспечивается по-своему — с помощью принципа инкапсуляции (с англ. «encapsulation»). Инкапсуляцию можно перевести как «положить что-то во что-то», или для простоты «обернуть в капсулу» ��

С помощью инкапсуляции мы защищаем данные от неправомерного использования.

Если еще проще

Как не удивительно, мы можем видеть инкапсуляцию и в повседневной жизни. Например, Ваше имя и фамилия находится в относительно свободном доступе — они известны всем Вашим знакомым. Но Вы не хотели бы, чтобы кто-то знал номер Вашей кредитки и ее пинкод? Если проводить аналогию с методами, Вы не хотели бы, чтобы кто-то, например, ездил на Вашей машине, спал в Вашей кровати и ел Вашу кашу? �� Даже свои секреты мы доверяем ограниченному числу людей — можно сказать регулируем права доступа.

Для того, чтобы никто не получил доступ к тому, что не следует, мы пользуемся разными средствами для обеспечения безопасности — ставим замки на двери, пароль на телефон или ноутбук, и т.д.

Точно так же и в Java — мы пользуемся разными средствами для обеспечения принципа инкапсуляции. Но как же мы это делаем?

Как применяется инкапсуляция

Есть несколько способов регулировать доступ к нашим данным. Основные это:

Модификаторы доступа (Access modifiers)
Геттеры и Сеттеры (Getters and Setters)

Модификаторы доступа

Модификаторы доступа — это специальные слова, которые показывают, кому нельзя, а кому можно пользоваться данными.

Существуют четыре модификатора доступа:

На самом деле по названиям не сложно понять, что каждый из них означает:

public — «публичный, доступный всем»
default — «по умолчанию». Когда мы не пишем модификатора доступа (как мы это делали в наших предыдущих уроках), он по умолчанию имеет значение default. Данные с этим модификатором видны в пределах package.
protected — «защищенный». На самом деле это то же самое, что и default, только доступ имеют еще и классы-наследники.
private — «частный, личный». Такие данные видны только самому классу.

Модификаторы доступа пишутся перед названиями переменных, методов и даже классов:

Как это обеспечивает безопасность? Давайте попробуем создать класс, в котором будет только одна переменная — String s. Допустим она имеет модификатор public:

Инкапсуляция — encapsulation #

В слове инкапсуляция корень капсула. Если мы спрячем в “капсулу” параметры объекта, то это и будет инкапсуляцией.

Инкапсуляция - encapsulation

Зачем нужна инкапсуляция? #

Во-первых, к некоторым параметрам не должно быть доступа ни у других программ, ни у пользователей, ни у (даже!) программистов. Например:

Поле день рождения в программе паспортного стола. Посмотреть его можно. Изменить нельзя. Это поле должно быть создано в месте с записью о человеке и позже его менять нельзя.
Второй пример банковские счета. Никто не должен иметь возможность изменить состояние счёта просто вписав в поле 1_000_000€.
Хороший пример с комментарием пользователя на форуме. Его можно создать, изменить, удалить. Но может это сделать не любой, а только сам пользователь или например админ, модератор сайта.
Хороший пример пожалуй реализован в некоторых играх дополненной реальности. В зависимости от того, где находится пользователь, появляется доступ к различным параметрам игры — игровым боссам, кладам и так далее. То есть координаты нашего расположения берутся напрямую из телефона. И ни у кого нет возможности повлиять на эти данные.

Надеюсь вопрос зачем — решён.

Как в Java реализована инкапсуляция? #

В Java есть модификаторы доступа, с которыми мы уже знакомились и использовали. С помощью этих модификаторов мы можем гибко влиять на видимость наших полей и методов.

Модификаторы доступа в Java #

_	Class	Package	Subclass(same pkg)	Subclass(diff pkg)	World
public	+	+	+	+	+
protected	+	+	+	+
no modifier	+	+	+
private	+

Самый закрытый доступ у модификатора private. Он разрешает доступ только методам этого же класса. Самая высокая ступень видимости у public. Любой метод может получить доступ к полю. Разницу между protected и отсутствием модификатора можно увидеть при работе с наследованием.

public class Cat   private String name;  private int age;  private String breed;  private boolean pass;   public Cat(String name, int age, String breed)   this.name = name;  this.age = age;  this.breed = breed;  >   void move()   System.out.println("Я двигаюсь. ");  > >

Какие части программы надо инкапсулировать(скрывать)? #

Принципиально вопрос надо ставить по другому. Какие не надо? Все параметры класса должны быть защищены. И только для тех параметров, которых необходимо можно изменить модификатор.

То есть, если нет необходимости всегда private.

Как посмотреть данные скрытого поля или даже изменить? #

В нашем классе с котом есть конструктор, который создаёт котика без паспорта прививок. Если мы сделаем ему паспорт, то мы можем создать метод, который меняет значение поля. Метод изменяющий поле называют “сетер”.

public void setPass(boolean pass)   this.pass = pass; >

Мы передаём новое значение и изменяем его. В название поля всегда есть слово set и потому их так и прозвали.

Метод, который показывает нам значение поля, называется гетер. Потому что в название метода всегда есть get.

 public boolean isPass()   return pass;  >

Ну почти всегда. Всегда если это не boolean. Запомните это, пожалуйста. Гетеры для остальных полей класса Cat:

public String getName()   return name; >  public int getAge()   return age; >  public String getBreed()   return breed; >

Как мы видим конвенция для названия метода достаточно проста. Используй get, is или set и само название поли и соедини их через CamelCase нотацию.

Сам класс теперь выглядит вот так.

public class Cat   private String name;  private int age;  private String breed;  private boolean pass;   public Cat(String name, int age, String breed)   this.name = name;  this.age = age;  this.breed = breed;  >   public String getName()   return name;  >   public int getAge()   return age;  >   public String getBreed()   return breed;  >   public boolean isPass()   return pass;  >   public void setPass(boolean pass)   this.pass = pass;  >   void move()   System.out.println("Я двигаюсь. ");  > >

Обратите внимание, что сетеры это методы без возврата переменных. Они просто исполняемые и что-то меняют в объекте. А гетеры у нас всегда что-то должны возвращать.

Очень часто (и такое будет в домашнем задании) лепят гетеры ко всем полям класса. Разумно делать только те гетеры и тем более сетеры, которые действительно нужны.

Домашнее задание #

Создайте если ещё не создали класс книги.
Добавьте параметры в свои книги. Всего должно быть около 10.
Создайте метод закладки для книги.
Сделайте ко всем полям гетеры и сетеры(практики ради).
Создайте 10 объектов книги.
Создайте массив из этих 10 объектов.
Отсортируйте массив поочерёдно по автору, по году издания, по количеству страниц.