第6章 封装

Java 提供了访问修饰符（access specifier）供类库开发者指明哪些对于客户端程序员是可用的，哪些是不可用的。访问控制权限的等级，从“最大权限”到“最小权限”依次是：public，protected，包访问权限（package access）（没有关键字）和 private。

1. 包的概念

Java使用import导入。之所以使用导入，是为了提供一种管理命名空间的机制。所有类名之间都是相互隔离的。类 A 中的方法 f() 不会与类 B 中具有相同签名的方法 f() 冲突。但是如果类名冲突呢？假设你创建了一个 Stack 类，打算安装在一台已经有别人所写的 Stack 类的机器上，该怎么办呢？这种类名的潜在冲突，正是我们需要在 Java 中对命名空间进行完全控制的原因。为了解决冲突，我们为每个类创建一个唯一标识符组合。

一个 Java 源代码文件称为一个编译单元（compilation unit）（有时也称翻译单元（translation unit））。每个编译单元的文件名后缀必须是 .java。在编译单元中可以有一个 public 类，它的类名必须与文件名相同（包括大小写，但不包括后缀名 .java）。每个编译单元中只能有一个 public 类，否则编译器不接受。如果这个编译单元中还有其他类，那么在包之外是无法访问到这些类的。

在一个具有包访问权限的类中定义一个 public 的构造器并不能真的使这个构造器成为 public，在声明的时候就应该标记为编译时错误。

2. 代码组织

当编译一个 .java 文件时，.java 文件的每个类都会有一个输出文件。每个输出的文件名和 .java 文件中每个类的类名相同，只是后缀名是 .class。因此，在编译少量的 .java 文件后，会得到大量的 .class 文件。
类库是一组类文件。每个源文件通常都含有一个 public 类和任意数量的非 public 类，因此每个文件都有一个 public 组件。如果把这些组件集中在一起，就需要使用关键字 package。

package 名称分解成你机器上的一个目录，所以当 Java 解释器必须要加载一个 .class 文件时，它能定位到 .class 文件所在的位置。

但是在使用 JAR 文件时，有点不一样。你必须在类路径写清楚 JAR 文件的实际名称，不能仅仅是 JAR 文件所在的目录。

当创建一个包时，包名就隐含了目录结构。这个包必须位于包名指定的目录中，该目录必须在以 CLASSPATH 开始的目录中可以查询到。 最初使用关键字 package 可能会有点不顺，因为除非遵守“包名对应目录路径”的规则，否则会收到很多意外的运行时错误信息如找不到特定的类，即使这个类就位于同一目录中。如果你收到类似信息，尝试把 package 语句注释掉，如果程序能运行的话，你就知道问题出现在哪里了。

3. 访问权限修饰符

Java 访问权限修饰符 public，protected 和 private 位于定义的类名，属性名和方法名之前。每个访问权限修饰符只能控制它所修饰的对象。
如果不提供访问修饰符，就意味着"包访问权限"。

取得对成员的访问权的唯一方式是：
（1）使成员成为 public。那么无论是谁，无论在哪，都可以访问它。
（2）赋予成员默认包访问权限，不用加任何访问修饰符，然后将其他类放在相同的包内。这样，其他类就可以访问该成员。
（3）继承的类既可以访问 public 成员，也可以访问 protected 成员（但不能访问 private 成员）。只有当两个类处于同一个包内，它才可以访问包访问权限的成员。但现在不用担心继承和 protected。
（4）提供访问器（accessor）和修改器（mutator）方法（有时也称为"get/set" 方法），从而读取和改变值。

关键字 protected 处理的是继承的概念，通过继承可以利用一个现有的类——我们称之为基类，然后添加新成员到现有类中而不必碰现有类。我们还可以改变类的现有成员的行为。

如果你创建了一个新包，并从另一个包继承类，那么唯一能访问的就是被继承类的 public 成员。（如果在同一个包中继承，就可以操作所有的包访问权限的成员。）有时，基类的创建者会希望某个特定成员能被继承类访问，但不能被其他类访问。这时就需要使用 protected。protected 也提供包访问权限，也就是说，相同包内的其他类可以访问 protected 元素。

注意，类既不能是 private 的（这样除了该类自身，任何类都不能访问它），也不能是 protected 的。所以对于类的访问权限只有两种选择：包访问权限或者 public。为了防止类被外界访问，可以将所有的构造器声明为 private，这样只有你自己能创建对象（在类的 static 成员中）