详解Java中的访问控制修饰符（public, protected, default, private）

Posted 2020-08-15 Guure

Java中的访问控制修饰符已经困惑笔者多时，其中较复杂的情况一直不能理解透彻。今天下定决心，系统、全面地研究Java中的访问控制修饰符的所有方面，并整理成这篇文章，希望有同样疑惑的读者读完后能有所收获。如果文章中出现错误，欢迎评论指出，共同交流~

 

说在前面：这篇文章只研究Java中访问控制修饰符声明类的变量/方法的情况。

 

先抛出结论：

* 成员变量/方法的访问权限

*                                        private        default        protected        public

* 自己包自己类                          √               √                  √                √

* 自己包别的类                                           √                  √                √

* 别的包别的类有继承关系                                            √（子类）          √

* 别的包别的类无继承关系                                                                   √

ps：有继承关系说明访问对象所在的类是父类。

 

1. 让我们来看一下Java中访问控制修饰符的定义。

Java中，可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。

 

访问的形式有以下四种：

· 某个类的成员变量访问某个类的成员变量

· 某个类的成员变量访问某个类的成员方法

· 某个类的成员方法访问某个类的成员变量

· 某个类的成员方法访问某个类的成员方法

ps：以下代码均以第三种形式为例，其他形式基本一致。

 

根据访问对象的不同，访问的方式又可划分为两大类：

 

· 访问对象在同一个类，此时可以通过[成员变量/方法的名字]直接访问。

class A {
    int a = 10;

    void printA() {
        System.out.println(a);
    }
}

printA()要访问a，因为它们在同一个类，所以可以通过a直接访问。

 

· 访问对象在不同类（假设访问对象在类B），此时可以通过声明、初始化B的一个对象，通过[对象名.成员变量/方法的名字]进行访问。

ps：这种情况仅限于成员方法访问成员变量/方法。

class A {
    void printB() {
        B ob = new B();
        System.out.println(ob.b);
    }
}

class B {
    int b = 10;
}

A中的printB()要访问B中的b，因为它们不在同一个类，所以可以在printB()中声明、初始化B的一个对象ob，通过ob.b进行访问。

 

此外，当访问对象为静态变量/方法时，可以通过[访问对象所在类的类名.成员变量/方法的名字]进行访问。

class A {
    static int a = 10;

    int doubleA = A.a * 2;

    void printB() {
        System.out.println(B.b);
    }
}

class B {
    static int b = 10;
}

doubleA要访问a，由于a为静态变量，因此可以通过A.a进行访问。

A中的printB()要访问B中的b，由于b为静态变量，因此可以通过B.b进行访问。

 

2.结论中提到了包，我们来看一下Java中包的定义和作用。

为了更好地组织类，Java提供了包机制，用于区别类名的命名空间。

包的作用

• 1 把功能相似或相关的类或接口组织在同一个包中，方便类的查找和使用。
• 2 如同文件夹一样，包也采用了树形目录的存储方式。同一个包中的类名字是不同的，不同的包中的类的名字是可以相同的，当同时调用两个不同包中相同类名的类时，应该加上包名加以区别。因此，包可以避免名字冲突。
• 3 包也限定了访问权限，拥有包访问权限的类才能访问某个包中的类。

Java使用包（package）这种机制是为了防止命名冲突，访问控制，提供搜索和定位类（class）、接口、枚举（enumerations）和注释（annotation）等。

关于包的使用方法，请参考Java教程 包(package)，在此不详细赘述。

值得注意的是，import关键字引入的是class文件，而非java文件。

 

3.结论中还提到了继承，我们来看一下Java中继承的定义。

继承是java面向对象编程技术的一块基石，因为它允许创建分等级层次的类。继承可以理解为一个对象从另一个对象获取属性的过程。

关于继承的细节，请参照Java教程 继承，在此不详细赘述。

需要理解的是，子类继承父类的成员变量/方法时，是先访问再继承。因此上面访问权限的规则同样适用于继承。

 

在同一个包里，如果父类的某个成员变量/方法可以被访问，则该成员变量/方法可以被继承。即如果在子类成员方法中，声明、初始化父类的一个对象后，可以通过[对象名.成员变量/方法a]访问a，则声明、初始化子类的一个对象后，也一定可以通过[对象名.成员变量/方法a]访问a。

class A extends B {
  void printB() {
    B ob = new B();
    System.out.println(ob.b);
    A ob2 = new A();
    System.out.println(ob2.b);
  }
}

class B {
    int b = 10;
}

A继承B，因此A继承B的成员变量b。由于A在printB()中，声明、初始化B的一个对象ob后，可以通过ob.b访问b，则声明、初始化A的一个对象ob2后，可能通过ob2.b访问b。（可以访问则可以继承）。

 

然而，在不同包里，子类继承父类时，子类只能访问父类的public型成员变量/方法，却能继承父类的protected和public型成员变量/方法。（请看下面的例子）

 

值得注意的是，子类继承父类的成员变量/方法，并不意味着这些成员变量/方法存在于子类，因此不能通过[成员变量/方法的名字]直接访问。可以理解为继承而来的成员变量/方法进入了子类的异次元（雾）。

当然，如果继承而来的成员变量/方法被重写，这些成员变量/方法就存在于子类了，此时可以通过[成员变量/方法的名字]直接访问。

 

此处不讨论多态的情况，请参照Java教程 多态。

 

 

回到结论，让我们来一层层地验证Java中的访问控制修饰符。

/* Stark.java */

package winter.is.coming;

public class Stark {
    private boolean ned;
    boolean robb;
    protected boolean sansa;
    public boolean arya;

    void howIsNed() {
        System.out.println(ned);
    }
}

class Snow {
    void whoseBastard() {
        Stark stark = new Stark();
        // System.out.println(stark.ned); 不可访问
        System.out.println(stark.robb);
    }
}

/* Greyjoy.java */

import winter.is.coming.Stark;

public class Greyjoy extends Stark {
    void betray() {

        Stark stark = new Stark();
        // System.out.println(stark.robb); 不可访问
        // System.out.println(stark.sansa); 不可访问

        Greyjoy greyjoy = new Greyjoy();
        // System.out.println(greyjoy.robb); 不可访问
        System.out.println(greyjoy.sansa);

    }
}

/* Bolton.java */

import winter.is.coming.Stark;

public class Bolton {
    void flay() {
        Stark stark = new Stark();
        System.out.println(stark.arya);
    }
}

 

① 自己包自己类 -- private可访问

Stark中的howIsNed()可以访问Stark中private型的ned。

 

② 自己包别的类 -- default可访问

Snow中的whoseBastard()可以访问Stark中default型的robb，不可以访问Stark中private型的ned。

 

③ 别的包别的类有继承关系 -- protected可继承

Greyjoy中的betray()可以继承Stark中protected型的sansa，不可以访问Stark中protected型的sansa，也不可以继承和访问Stark中default型的robb。

 

④ 别的包别的类无继承关系 -- public可访问

Bolton中的flay()可以访问Stark中public型的arya。