Java 访问控制权限

Posted 2023-02-14 莫西里

一、介绍

访问控制权限控制客户端对类的访问权限，提供给客户端不同权限的接口，对整个程序结构和接口与实现都进行支持。

二、详解

1、包

包（Package）基本上写过java语言都熟悉package是什么。package的主要作用，是对类提供一个命名空间。程序员可以将多个类文件放置到同一个package下来组织这些类文件关系。我们可以说一个类是由package+className实现了一个类的唯一标示。

（1）包的声明与使用

因为一个类的可以说是由package加上类文件组成，因此我们在定义一个类是需要类的包定名，也就是给类声明一个命名空间。因此我们在类的第一行代码进行包声明：

package com.wozipa.study.java.access;

包在声明过程中，需要注意的点：
1、使用关键字package声明Java类的package
2、package的声明过程中全部小写
3、package当出现层次关系式，使用点来表示，子包文件夹

当我们使用一个已经定义好的类是，需要使用类全限定名（package + classname）来引入一个类文件。当然我们也可以批量引入某一个包中的所有类。

import com.wozipa.study.java.access.PackageTests;
import com.wozipa.study.java.access.*;

（2）包在类加载时的作用

我们在开发过程中，编译后一个类文件中所有的类定义都会生成一个.class文件，最终我们会将所有的.class文件打包生成一个Jar文件。
当我们在使用一个Jar文件时，首先需要将该Jar至于CLASSPATH环境变量中，JVM虚拟机会自动解析CLASSPATH变量中所有的Jar文件，当load一个class文件时，就会从这些CLASSPATH变量中的Jar文件中获取类文件。类加载器会根据一个类的package，将其转换成相应的文件夹层次关系，例如com.wozipa.study.java.access会转换成com/wozipa/study/java/access,从CLASSPATH的根路径下沿着文件夹层次关系进行查找。

（3）冲突

有时我们会使用两个相同类名称的类，在代码编写过程中就会出现类名冲突，就是说使用这个类名时，编译器不知道该类名指向的是哪一个类文件。这种情况下我们需要通过类的全限定名来告知编译器类的具体路径:
例如下面，当我们使用第二个PackageTests时，需要通过指定全限定名称来指出类的位置。

import com.wozipa.study.java.access.PackageTests;

public class DefaultTests 
    public static void main(String[] args)
    
    PackageTests tests = new PackageTests();
    com.wozipa.study.java.nio.PackageTests tests1 = new com.wozipa.study.java.nio.PackageTests();
    

2、Java访问修饰符

Java访问修饰符通过修饰类、属性、方法、构造器等，来控制所修饰的实体的访问权限。Java的访问修饰符一共四个：private、friendly（包默认权限，默认权限），protected和public。

（1）friendly

包访问权限，顾名思义，就是指当一个属性或者方法（包括构造器方法）使用该权限修饰时，这个属性或者方法可以被同一个Package内的其他类直接使用，而其他Package的类将无法直接该属性或者方法。

（2）public

公开访问权限，被public权限修饰符修饰的属性或者方法函数（包括构造器函数）可以被其他任意的客户端程序进行直接访问。

（3）private

私有权限，被private修饰的属性或者方法函数只能在本类（而不是类文件，也就是说类文件中的 其他类也没办法直接访问该类的私有属性或方法）中使用。
例子：当我们对构造函数用private修饰时，其他类就无法通过new方式来创建对象，如果排除反射，这个基本无法被别人初始化，通过这个原理就有了单例模式：

public class Singletom 

    public static Singletom singletom = null;

    public static Singletom getSingletom()
    
        if(singletom == null)
        
            singletom = new Singletom();
        
        return singletom;

    
    private Singletom()

这里的单例模式只是简单的说明实现原理，完整的单例模式需要更负责的代码，后面会总结单例模式的多种实现方式。

（4）protected

继承关系权限，被protected修饰的属性或者方法能够被子类或者同一个Package的类使用。也就是说protected除了继承关系权限外，还具有包访问权限。
注意：子类中定义的protected，父类无法使用。

（5）访问手段

想要访问一个属性或者方法是，只能通过一下手段：
（1）将该属性或者方法定义为public权限，客户端可以直接访问和使用
（2）将属性和方法定义为protected方法，可以被子类或者同一个Package的类使用。
（3）对属性或方法使用默认权限，同一个Package内的其他类能够被使用。
（4）对属性使用私有方法使，使用访问器（getter）和变异器（setter）进行属性的获取和变更

（6）默认包的权限

当一个类在声明时没有通过package关键字添加包定义，那么这个类就会存在默认包中，而从JDK1.4开始，默认包的中的将无法直接被访问和使用，即默认包中的类即使是public修饰，用户依旧没有办法获取该类的访问。如果想使用默认包中的类时，必须使用反射技术去获取该对象的实例：

public class DefaultTests 

    private String name ="default package tests";

    @Override
    public String toString() 
        return name;
    

public static void main(String[] args)

    try 
       Class clazz = Class.forName("DefaultTests");
       System.out.print(clazz.newInstance().toString());
     catch (ClassNotFoundException e) 
            e.printStackTrace();
     catch (IllegalAccessException e) 
            e.printStackTrace();
     catch (InstantiationException e) 
            e.printStackTrace();
    

3、接口与实现

访问控制权限经常被称为具体实现的隐藏。把数据和方法包装到类中，以及具体实现的隐藏，通常共同成为封装。从这句话中，封装不简单的包装，而且还有具体属性和方法的访问控制。这样的原因有两个：
（1）我们通过访问控制来定义客户端程序可以访问和不可访问的权限，客户端程序只能访问特定的接口，而逻辑的具体实现通过不可访问全向封装在内部。防止客户端访问一些逻辑内的函数。
（2）通过访问控制权限，客户端只能访问特定接口，当具体实现发生改变时，并不会对客户端程序的接口访问产生任何影响。
因此我们可以总结为：我们通过权限控制，向客户端程序开放特定接口，然后将内部具体实现通过控制权限封装在内部，这样既可以保证客户端程序不会调用不该调用的接口，还可以在内部实现修改时，不会影响到客户端程序。

4、类的访问权限

我们在前面对访问控制进行讲解时，对象都是属性或者方法，下面介绍一下类的访问权限控制。

（1）类文件

1、一个类文件中，允许一个权限为public的类声明和多个默认权限的类声明。
2、类文件中的public修饰的类声明的名称必须与类文件的名称相同，包括大小写
3、类文件可以只声明多个默认权限的类，并且名字不需要与类文件名称相同。

（2）类的权限

类在声明时，只有public和默认权限这两种，没有protected和private。
当我们在将类定义为默认包权限时，类内部的属性和方法的访问权限也就是默认权限，即使是定义了public，也只能被同一个包中的其他类使用。

三、总结

如果有什么错误的地方请帮我指明出来，共勉！