揭秘 Java 封裝與繼承的深入原理：探索物件導向程式設計的核心

php小編百草為大家帶來了一篇關於Java封裝與繼承的深入原理的探索物件導向程式設計的核心文章。在這篇文章中，我們將介紹封裝和繼承在Java中的作用及原理，並探討它們如何提高程式碼的可維護性和復用性。無論您是初學者還是有一定經驗的開發者，這篇文章都將為您提供清晰的解釋和實際的應用範例，幫助您更好地理解和運用Java中的封裝和繼承。讓我們一起深入探索Java物件導向程式的核心！

封裝是一種隱藏類別的內部實作細節的方法。它透過將資料和操作封裝在一個單元（類別）中來保護資料完整性。在 Java 中，封裝是透過存取修飾符（如 private、protected 和 public）來實現的。

• private：僅在類別內部可見。
• protected：在類別及其子類別和同一套件中的類別中可見。
• public：在任何類別中都可以存取。

封裝的好處包括：

• 資料隱藏：保護資料不被外部程式碼修改，確保資料一致性。
• 程式碼重複使用：允許透過在不同的類別中使用相同的封裝機制來重複使用程式碼。
• 提高安全性：防止惡意程式碼存取和修改敏感資料。

繼承

繼承是一種允許一個類別（子類別）繼承另一個類別（父類別）的屬性和方法的能力。這提供了程式碼重用並有助於創建分層類別結構。在 Java 中，繼承使用 extends 關鍵字。

子類別繼承父類別的以下方面：

• 欄位：父類別的所有 non-private 欄位。
• 方法：父類別的所有 non-private 方法。
• 建構子：無。

繼承的好處包括：

• 程式碼重複使用：子類別無需重新實作父類別中已經存在的方法和欄位。
• 多態性：父類別和子類別物件可以被視為相同類型，允許在執行時進行物件替換。
• 擴充功能：透過建立新子類，可以輕鬆擴充現有類別。

封裝與繼承的互動

封裝和繼承在 OOP 中相互作用。封裝保護類別的內部實現，而繼承允許子類別存取父類別的受保護和公共成員。這使子類別能夠重複使用和擴展父類別的功能，同時保持資料隱藏和程式碼組織性。

在 Java 中，存取修飾符與繼承規則結合，以控制子類別對父類別成員的存取：

• 子類別可以存取父類別的 public 和 protected 欄位和方法。
• 子類別無法存取父類別的 private 欄位和方法。

範例

考慮以下 Java 程式碼片段，展示了封裝和繼承的原理：

// Person 类（父类）
class Person {
private String name;
protected int age;

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

public String getName() {
return name;
}

protected void printAge() {
System.out.println("Age: " + age);
}
}

// Student 类（子类）继承 Person 类
class Student extends Person {
private int studentNumber;

public Student(String name, int age, int studentNumber) {
super(name, age);// 调用父类构造函数
this.studentNumber = studentNumber;
}

public int getStudentNumber() {
return studentNumber;
}

@Override
protected void printAge() {
System.out.println("Student"s age: " + age);
}
}

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student("John Doe", 20, 12345);

System.out.println("Student name: " + student.getName());// public 方法，可从子类访问
student.printAge();// protected 方法，可从子类访问
// System.out.println(student.age);// 无法访问 private 字段
}
}

在這個範例中，Person 類別封裝了 name 和 age 數據，並透過存取修飾符控制對它們的存取。 Student 類別繼承了 Person 類，並可以存取其受保護的 age 欄位和 printAge() 方法。同時，Student 類別定義了一個 private 欄位 studentNumber，它僅在自身內部可見。

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