[Java] Kapselung

Was ist Kapselung?

• ** Zeigen Sie nichts an, was nicht mit der gewünschten Funktion zusammenhängt **
• Beispiel: TV. Die Schaltung im Inneren ist eine Blackbox, und nur die Funktionen wie Stromversorgung und Bildschirm sind für den Benutzer sichtbar.
• Vermeiden Sie es, versehentlich irrelevante Teile zu berühren
• Blenden Sie die internen Funktionen aus, um die Funktionen der Klasse zu realisieren und nur die Funktionen anzuzeigen, die Sie verwenden möchten

Zugriffsmodifikator

• Verwalten Sie, ob ein bestimmtes Mitglied angezeigt werden soll
• ** Auferlegung einer möglichst starken Einschränkung, um die Anforderungen zu erfüllen **
• Grundsätzlich Paket privat, es sei denn, Sie möchten von außerhalb des Pakets zugreifen (Java 9 oder neuere Module füllten den Raum zwischen öffentlich / privat)
• ** public **: von allen Klassen zugänglich
• ** protected **: Auf nur die aktuelle Klasse, die abgeleitete Klasse und dieselbe Paketklasse kann zugegriffen werden.
• ** Keine **: Nur über dieselbe Paketklasse wie die aktuelle Klasse zugänglich
• ** privat **: Nur ab der aktuellen Klasse zugänglich

Feldberechtigungen

• Veröffentlichen Sie Klassendaten extern in Feldern
• Instanzfelder sollten nicht als öffentlich deklariert werden
• ** Lese- / Schreibberechtigung / Verbot kann nicht kontrolliert werden **
• Felder sind Variablen zum Verwalten des Objektstatus
• Ich möchte Änderungen einschränken, auch wenn ich den Wert erhalte
• Da das Feld nur eine Variable ist, können Sie seinen Wert abrufen und ändern, indem Sie entscheiden, ob Sie mit einem Modifikator darauf zugreifen möchten.
• ** Unveränderliche Klasse **: Klasse, die im internen Zustand festgelegt ist und zum Zeitpunkt der Instanziierung nicht geändert werden kann
• ** Die Gültigkeit des Werts kann nicht überprüft werden **
• ** Links und rechts, um den internen Zustand zu ändern **
• Der gesamte Code, der auf das Altersfeld verweist, wirkt sich aus, z. B. wenn das Altersfeld in double anstelle von int geändert wird
• ** → Verwenden Sie die Accessor-Methode! ** **.

//Schlechtes Beispiel
public class Person {
  public String name;
  public int age;

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

  public String show(){
    return String.format("%s（%d Jahre alt)\n", this.name, this.age);
  }
}

Accessor-Methode

• Machen Sie den internen Zustand (= Feld) des Objekts direkt von außen unzugänglich und realisieren Sie einen Mechanismus zum Erfassen und Ändern über eine Methode.
• Der Name der Alixer-Methode lautet ** get / set + am Anfang des Feldes großgeschrieben **
• Da es sich um eine Methode handelt, ist auch die Ausnahmebehandlung möglich (Wurfanweisung usw.)
• Wertverarbeitung ist zum Zeitpunkt des Erwerbs möglich
• Nur Getter / Setter können so vorbereitet werden, dass das Feld schreibgeschützt ist (schreibgeschützt empfohlen).

public class Person {
  //Feld ist privat
  private String name;
  private int age;

  //Getter im Namensfeld
  public String getName() {
    return this.name;
  }
  //Namensfeldsetzer
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }
  //Altersfeld Getter
  public int getAge() {
    return this.age;
  }
  //Altersfeldsetzer
  public void setAge(int age) {
    if (age <= 0) {
      throw new IllegalArgumentException("Bitte geben Sie das Alter als positive Zahl an.");
    }
    this.age = age;
  }

  public String show() {
    return String.format("%s（%d).", getName(), getAge());
  }
}

public class AccessorBasic {

  public static void main(String[] args) {
    var p = new Person();
    p.setName("Ichiro");
    p.setAge(47);
    System.out.println(p.show()); //Ich bin Ichiro (47 Jahre alt).
    p.setAge(-30);  //Error
  }
}

Unveränderliche Klasse

• Eine Klasse, deren Wert (Feld) sich von dem Ort, an dem das Objekt zum ersten Mal erstellt wurde, überhaupt nicht ändert (empfohlen)

//Deklarieren Sie die Klasse selbst als endgültig und erweitern Sie sie nicht
public final class Person {
  //Alle privaten Finale (Neuzuweisung verboten)
  private final String name;
  private final int age;

  //Initialisieren Sie das private Endfeld im Konstruktor
  public Person(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  //Getter
  public String getName() {
    return this.name;
  }

  public int getAge() {
    return this.age;
  }
}

public class ImmutableBasic {
  public static void main(String[] args) {
    var p = new Person("Satoshi", 10);
    System.out.println(p.getName()); //Satoshi
  }
}

• Beispiel für das Brechen der Unveränderlichkeit
• Zuweisung des Referenztyps ** übergibt nur die Referenz selbst **
• Wenn Sie den im tatsächlichen Argument / Rückgabewert übergebenen Wert ändern, wirkt sich der Inhalt auf das Feld aus.
• Ausnahmsweise ist der String-Typ unveränderlich

import java.util.Date;

public final class Person {
  private final String name;
  private final int age;
  private final Date birth;

  public Person(String name, int age, Date birth) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.birth = birth;
  }

  public String getName() {
    return this.name;
  }

  public int getAge() {
    return this.age;
  }
  
  public Date getBirth() {
    return this.birth;
  }
}

//Beispiel für die Änderung des später an die Instanz übergebenen Werts
import java.util.Date;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    var birth = new Date();
    var p = new Person("Satoshi", 10, birth);
    System.out.println(p.getBirth());  //Tue Nov 03 11:26:33 UTC 2020
    //Aktualisieren Sie das während der Instanziierung übergebene Objekt
    birth.setDate(15);
    System.out.println(p.getBirth());  //Sun Nov 15 11:26:33 UTC 2020

//Beispiel für die Änderung des von der Instanz erhaltenen Werts
//    var p = new Person("Satoshi", 10, new Date());
//    System.out.println(p.getBirth());  //Tue Nov 03 11:29:05 UTC 2020
//    var birth = p.getBirth();
//
//    birth.setDate(15);
//    System.out.println(p.getBirth());  //Sun Nov 15 11:29:05 UTC 2020
  }
}   

So verhindern Sie, dass Unveränderlichkeit bricht

• ** Defensive Kopie bei Übergabe an Argument / Rückgabewert **
• Übergeben Sie ein dupliziertes Objekt, anstatt das Objekt so zu übergeben, wie es ist
• ** Bei Rückgabe als Rückgabewert in unveränderlich konvertieren **
• Konvertieren Sie ein StringBuilder-Typfeld in einen String-Typ, wenn Sie es nach außen übergeben

//Konstruktor Argument Geburt,Rufen Sie mit der Methode getTme den Zeitstempelwert aus dem Geburtsfeld ab und erstellen Sie ein neues Objekt
import java.util.Date;

public final class Person {
  private final String name;
  private final int age;
  private final Date birth;

  public Person(String name, int age, Date birth) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    //Defensive Kopie
    this.birth = new Date(birth.getTime());
  }

  public String getName() {
    return this.name;
  }

  public int getAge() {
    return this.age;
  }

  public Date getBirth() {
    //Defensive Kopie
    return new Date(this.birth.getTime());
  }
}