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第10章封装：让对象保护自己的规则

news 2026/6/25 16:10:51

第10章封装：让对象保护自己的规则

上一章我们用Student类把学号、姓名、分数和是否及格放到了一起。但还有一个严重问题：字段是公开的，外部可以随便改。

Studentstudent=newStudent("S001","Tom",90);student.score=999;student.name="";

这显然不合理。分数不应该超过 100，姓名不应该是空字符串。

封装要解决的问题是：对象内部的数据不能被外部随便破坏，修改数据必须经过对象自己定义的规则。

一、封装不是为了多写 getter/setter

很多人学封装时只记住：

private字段publicgetterpublicsetter

然后机械生成：

privateintscore;publicintgetScore(){returnscore;}publicvoidsetScore(intscore){this.score=score;}

如果 setter 不做任何校验，外部仍然可以：

student.setScore(999);

这只是换了一种方式破坏对象。

真正的封装，是让对象保护自己的规则。

二、private：把字段藏起来

publicclassStudent{privateStringid;privateStringname;privateintscore;}

private表示只能在类内部访问。外部不能：

student.score=90;

这样外部无法绕过对象规则直接修改字段。

三、通过构造方法保证初始状态合法

publicclassStudent{privateStringid;privateStringname;privateintscore;publicStudent(Stringid,Stringname,intscore){if(id==null||id.isEmpty()){thrownewIllegalArgumentException("学号不能为空");}if(name==null||name.isEmpty()){thrownewIllegalArgumentException("姓名不能为空");}if(score<0||score>100){thrownewIllegalArgumentException("分数必须在0到100之间");}this.id=id;this.name=name;this.score=score;}}

这样对象一创建就是合法的。不要创建一个半坏的对象，再希望后面每个地方都小心判断。

四、getter：允许外部读取必要信息

字段 private 后，外部如果需要读取，提供 getter：

publicStringgetName(){returnname;}publicintgetScore(){returnscore;}

读取：

System.out.println(student.getName());

getter 的意义是暴露必要信息。不是所有字段都必须有 getter。只暴露外部确实需要知道的内容。

五、不要无脑 setter，用业务方法

分数可以更新，但要校验：

publicvoidupdateScore(intscore){if(score<0||score>100){thrownewIllegalArgumentException("分数必须在0到100之间");}this.score=score;}

方法名用updateScore，比setScore更有业务含义。

外部调用：

student.updateScore(95);

如果传 999，会抛异常，规则不会被破坏。

六、final：表达创建后不应该改变的字段

学号通常创建后不应改变：

privatefinalStringid;

final 字段必须在构造方法里赋值，赋值后不能再改。

publicStudent(Stringid,Stringname,intscore){this.id=id;this.name=name;this.score=score;}

如果你再写：

this.id="S002";

编译器会阻止。

final 的意义是把“不应该变”的规则交给编译器检查。

七、完整 Student 封装版

publicclassStudent{privatefinalStringid;privateStringname;privateintscore;publicStudent(Stringid,Stringname,intscore){if(id==null||id.isEmpty()){thrownewIllegalArgumentException("学号不能为空");}if(name==null||name.isEmpty()){thrownewIllegalArgumentException("姓名不能为空");}this.id=id;this.name=name;updateScore(score);}publicStringgetId(){returnid;}publicStringgetName(){returnname;}publicintgetScore(){returnscore;}publicvoidrename(StringnewName){if(newName==null||newName.isEmpty()){thrownewIllegalArgumentException("姓名不能为空");}this.name=newName;}publicvoidupdateScore(intscore){if(score<0||score>100){thrownewIllegalArgumentException("分数必须在0到100之间");}this.score=score;}publicbooleanisPassed(){returnscore>=60;}}

这里的设计：

id不允许修改，所以 final。
name可以改，但必须通过rename。
score可以改，但必须通过updateScore。
isPassed是根据 score 计算出来的行为。

八、封装和异常

现在代码里出现了：

thrownewIllegalArgumentException("分数必须在0到100之间");

异常后面会系统讲。这里先理解它的含义：调用方传了非法参数，对象拒绝接受，并抛出错误。

为什么不只是打印？

System.out.println("分数不合法");

如果只是打印，程序可能继续使用一个错误对象。构造方法里发现非法数据时，更合理的是阻止对象创建。

九、封装实战：银行账户

账户不能随便改余额。余额只能通过存款和取款变化。

publicclassBankAccount{privatefinalStringaccountId;privateintbalanceCent;publicBankAccount(StringaccountId,intinitialBalanceCent){if(accountId==null||accountId.isEmpty()){thrownewIllegalArgumentException("账户不能为空");}if(initialBalanceCent<0){thrownewIllegalArgumentException("初始余额不能为负数");}this.accountId=accountId;this.balanceCent=initialBalanceCent;}publicStringgetAccountId(){returnaccountId;}publicintgetBalanceCent(){returnbalanceCent;}publicvoiddeposit(intamountCent){if(amountCent<=0){thrownewIllegalArgumentException("存款金额必须大于0");}balanceCent+=amountCent;}publicvoidwithdraw(intamountCent){if(amountCent<=0){thrownewIllegalArgumentException("取款金额必须大于0");}if(amountCent>balanceCent){thrownewIllegalArgumentException("余额不足");}balanceCent-=amountCent;}}