Java-02-01-10-作用域

何若
Java02-面向对象编程--01-面向对象基础

发布于：2020年8月4日
次浏览

在Java中，我们经常看到public、protected、private这些修饰符。在Java中，这些修饰符可以用来限定访问作用域。

public

定义为public的class、interface可以被其他任何类访问：

1
2
3
4
5
6
package abc;

public class Hello {
    public void hi() {
    }
}

上面的Hello是public，因此，可以被其他包的类访问：

1
2
3
4
5
6
7
8
package xyz;

class Main {
    void foo() {
        // Main可以访问Hello
        Hello h = new Hello();
    }
}

定义为public的field、method可以被其他类访问，前提是首先有访问class的权限：

1
2
3
4
5
6
package abc;

public class Hello {
    public void hi() {
    }
}

上面的hi()方法是public，可以被其他类调用，前提是首先要能访问Hello类：

1
2
3
4
5
6
7
8
package xyz;

class Main {
    void foo() {
        Hello h = new Hello();
        h.hi();
    }
}

private

定义为private的field、method无法被其他类访问：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
package abc;

public class Hello {
    // 不能被其他类调用:
    private void hi() {
    }

    public void hello() {
        this.hi();
    }
}

实际上，确切地说，private访问权限被限定在class的内部，而且与方法声明顺序无关。推荐把private方法放到后面，因为public方法定义了类对外提供的功能，阅读代码的时候，应该先关注public方法：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
package abc;

public class Hello {
    public void hello() {
        this.hi();
    }

    private void hi() {
    }
}

由于Java支持嵌套类，如果一个类内部还定义了嵌套类，那么，嵌套类拥有访问private的权限：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
// private

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Inner i = new Inner();
        i.hi();
    }

    // private方法:
    private static void hello() {
        System.out.println("private hello!");
    }

    // 静态内部类:
    static class Inner {
        public void hi() {
            Main.hello();
        }
    }
}

定义在一个class内部的class称为嵌套类（nested class），Java支持好几种嵌套类。

protected

protected作用于继承关系。定义为protected的字段和方法可以被子类访问，以及子类的子类：

1
2
3
4
5
6
7
package abc;

public class Hello {
    // protected方法:
    protected void hi() {
    }
}

上面的protected方法可以被继承的类访问：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
package xyz;

class Main extends Hello {
    void foo() {
        Hello h = new Hello();
        // 可以访问protected方法:
        h.hi();
    }
}

package

最后，包作用域是指一个类允许访问同一个package的没有public、private修饰的class，以及没有public、protected、private修饰的字段和方法。

1
2
3
4
5
6
7
package abc;
// package权限的类:
class Hello {
    // package权限的方法:
    void hi() {
    }
}

只要在同一个包，就可以访问package权限的class、field和method：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
package abc;

class Main {
    void foo() {
        // 可以访问package权限的类:
        Hello h = new Hello();
        // 可以调用package权限的方法:
        h.hi();
    }
}

注意，包名必须完全一致，包没有父子关系，com.apache和com.apache.abc是不同的包。

局部变量

在方法内部定义的变量称为局部变量，局部变量作用域从变量声明处开始到对应的块结束。方法参数也是局部变量。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
package abc;

public class Hello {
    void hi(String name) { // ①
        String s = name.toLowerCase(); // ②
        int len = s.length(); // ③
        if (len < 10) { // ④
            int p = 10 - len; // ⑤
            for (int i=0; i<10; i++) { // ⑥
                System.out.println(); // ⑦
            } // ⑧
        } // ⑨
    } // ⑩
}

我们观察上面的hi()方法代码：

  • 方法参数name是局部变量，它的作用域是整个方法，即①～⑩；
  • 变量s的作用域是定义处到方法结束，即②～⑩；
  • 变量len的作用域是定义处到方法结束，即③～⑩；
  • 变量p的作用域是定义处到if块结束，即⑤～⑨；
  • 变量i的作用域是for循环，即⑥～⑧。

使用局部变量时，应该尽可能把局部变量的作用域缩小，尽可能延后声明局部变量。

final

Java还提供了一个final修饰符。final与访问权限不冲突，它有很多作用。

用final修饰class可以阻止被继承：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
package abc;

// 无法被继承:
public final class Hello {
    private int n = 0;
    protected void hi(int t) {
        long i = t;
    }
}

用final修饰method可以阻止被子类覆写：

1
2
3
4
5
6
7
package abc;

public class Hello {
    // 无法被覆写:
    protected final void hi() {
    }
}

用final修饰field可以阻止被重新赋值：

1
2
3
4
5
6
7
8
package abc;

public class Hello {
    private final int n = 0;
    protected void hi() {
        this.n = 1; // error!
    }
}

用final修饰局部变量可以阻止被重新赋值：

1
2
3
4
5
6
7
package abc;

public class Hello {
    protected void hi(final int t) {
        t = 1; // error!
    }
}

最佳实践

如果不确定是否需要public，就不声明为public，即尽可能少地暴露对外的字段和方法。

把方法定义为package权限有助于测试，因为测试类和被测试类只要位于同一个package，测试代码就可以访问被测试类的package权限方法。

一个.java文件只能包含一个public类，但可以包含多个非public类。如果有public类，文件名必须和public类的名字相同。

小结

Java内建的访问权限包括public、protected、private和package权限；

Java在方法内部定义的变量是局部变量，局部变量的作用域从变量声明开始，到一个块结束；

final修饰符不是访问权限，它可以修饰class、field和method；

一个.java文件只能包含一个public类，但可以包含多个非public类。

博客内容遵循 署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际 (CC BY-NC-SA 4.0) 协议

本文永久链接是：http://example.com/2020/08/04/liaoxuefeng/02-%E9%9D%A2%E5%90%91%E5%AF%B9%E8%B1%A1%E7%BC%96%E7%A8%8B/01-%E9%9D%A2%E5%90%91%E5%AF%B9%E8%B1%A1%E5%9F%BA%E7%A1%80/10-%E4%BD%9C%E7%94%A8%E5%9F%9F/

更新于：2020年8月16日

Java

评论