在Java中,在创建类和接口以及处理继承时,是否有明确的规则来确定何时使用每个访问修饰符,即默认的(包私有)、公共的、受保护的和私有的?


当前回答

David的回答提供了每个访问修饰符的含义。至于何时使用每一个,我建议公开所有用于外部使用的类和每个类的方法(其API),并将其他所有内容私有化。

随着时间的推移,您将了解何时将某些类包设为私有,以及何时声明某些方法受保护以便在子类中使用。

其他回答

它实际上比简单的网格显示要复杂一些。网格告诉是否允许访问,但访问到底由什么构成?此外,访问级别以复杂的方式与嵌套类和继承交互。

“默认”访问(由缺少关键字指定)也称为包专用。异常:在接口中,没有修饰符表示公共访问;禁止公共以外的修饰语。枚举常量始终是公共的。

总结

是否允许使用此访问说明符访问成员?

成员是私有的:仅当成员与调用代码在同一类中定义时。成员是包专用的:仅当调用代码位于成员的直接封装包内时。成员受保护:相同的包,或者如果成员是在包含调用代码的类的超类中定义的。成员公开:是的。

访问说明符应用于什么

局部变量和形式参数不能采用访问说明符。由于根据范围界定规则,外部无法访问它们,因此它们实际上是私有的。

对于顶级作用域中的类,只允许public和package private。这种设计选择大概是因为受保护和私有在包级别是冗余的(没有包的继承)。

所有访问说明符都可以在类成员(构造函数、方法和静态成员函数、嵌套类)上使用。

相关:Java类可访问性

顺序

访问说明符可以严格排序

public>protected>package private>private

这意味着公共提供的访问最多,而私人提供的访问最少。对私有成员的任何引用对包私有成员也是有效的;对包私有成员的任何引用都对受保护成员有效,依此类推。(将受保护成员的访问权限授予同一包中的其他类被认为是错误的。)

笔记

允许类的方法访问同一类的其他对象的私有成员。更准确地说,类C的方法可以访问C的任何子类的对象上的C的私有成员。Java不支持仅通过类而通过实例限制访问。(与Scala相比,Scala确实支持使用private[this]。)您需要访问构造函数来构造对象。因此,如果所有构造函数都是私有的,那么类只能由类中的代码(通常是静态工厂方法或静态变量初始化器)来构造。对于包私有或受保护的构造函数也是如此。只有私有构造函数也意味着类不能在外部子类化,因为Java需要子类的构造函数隐式或显式调用超类构造函数。(但是,它可以包含一个将其子类化的嵌套类。)

内部类

您还必须考虑嵌套范围,例如内部类。复杂性的一个例子是内部类具有成员,这些成员本身可以接受访问修饰符。因此,您可以拥有一个具有公共成员的私有内部类;可以访问该成员吗?(见下文。)一般规则是查看范围并递归地思考,看看是否可以访问每个级别。

然而,这非常复杂,有关详细信息,请参阅Java语言规范。(是的,过去曾出现过编译器错误。)

要了解这些交互的方式,请考虑以下示例。“泄漏”私有内部类是可能的;这通常是一个警告:

class Test {
    public static void main(final String ... args) {
        System.out.println(Example.leakPrivateClass()); // OK
        Example.leakPrivateClass().secretMethod(); // error
    }
}

class Example {
    private static class NestedClass {
        public void secretMethod() {
            System.out.println("Hello");
        }
    }
    public static NestedClass leakPrivateClass() {
        return new NestedClass();
    }
}

编译器输出:

Test.java:4: secretMethod() in Example.NestedClass is defined in an inaccessible class or interface
        Example.leakPrivateClass().secretMethod(); // error
                                  ^
1 error

一些相关问题:

包私有类内的Java方法可访问性?

此页很好地描述了受保护的默认访问修饰符(&D)

....受保护:受保护的访问修饰符有点棘手,可以说是默认访问修饰符的超集。就同一包中的访问而言,受保护的成员与默认成员相同。不同的是,受保护的成员也可以访问声明成员的类的子类,这些子类位于父类所在的包之外。

但是,这些受保护的成员“只能通过继承在包外部访问”。即,您可以直接访问某个类的子类中的受保护成员,就像该成员存在于子类本身中一样。但是,通过使用父类的引用,该受保护成员在包外部的子类中将无法访问。....

David的回答提供了每个访问修饰符的含义。至于何时使用每一个,我建议公开所有用于外部使用的类和每个类的方法(其API),并将其他所有内容私有化。

随着时间的推移,您将了解何时将某些类包设为私有,以及何时声明某些方法受保护以便在子类中使用。

对于初学者来说,考虑这个例子可能会有所帮助;

考虑到我在foo包中开发了MyClass,它有一个很棒的方法,名为print,您有兴趣调用它(它可能是一个方法或属性)

package foo;  // I am in foo 
public class MyClass {
     private void print() { //This is private
        System.out.println("I can print!");
    }
}

您已经开发了YourClass的bar包,您有兴趣使用MyClass#print

package bar; \\You are not in same package as me 
import foo.MyClass;    
public class YourClass {
    void test() {
        MyClass myClass = new MyClass();
        myClass.print();
    }
}

您的代码未编译,并且出现错误。方法print()对于类型MyClass未定义

你来找我:

你:我想用你的方法,但它是私人的。你能公开吗?我:不,我不想让别人使用你:我是你的朋友,至少让我不要让别人使用它。我:好的,我将删除私有关键字。我的访问修饰符将是默认的或私有的包。因为你们是我的朋友,你们必须和我在同一个包裹里。所以你们必须来到我的包裹里。我的意思是确切的包,甚至不是子包。

然后MyClass将

package foo;    
public class MyClass {    
    void print() { //No access modifier means default or package-private 
        System.out.println("I can print!");
    }   
}

YourClass将是:

package foo;//You come to my package
public class YourClass {
    void test() {
        MyClass myClass = new MyClass();
        myClass.print();
    }
}

不考虑这个:你又来找我了

你:我的老板告诉我我不能改变我的包(在实际世界中,你不能改变你的包以使用其他类方法)我:还有另一种方法,如果你扩展我,我使print()受到保护,那么无论你是否更改包,你都可以使用它。(因此,子类将始终允许您访问我的方法)。

这是我的班级

package foo;
protected class MyClass { // it is now protected
     protected void print() {
        System.out.println("I can print!");
    }   
}

这是YourClass

package bar; // You are on your own package
import foo.MyClass;
public class YourClass extends MyClass {
    void  test() {
        //You initiate yourself! But as you extend me you can call my print()
        YourClass yourClass = new YourClass(); 
        yourClass.print();
    }
}

您可能已经注意到,通过使一个方法受到保护,所有其他类都可以通过扩展它来使用它,您无法轻松控制如何使用它。这在java17中通过引入密封和许可词来解决。因此,您可以定义哪些类可以扩展您。类似于公共密封类MyClass允许YourClass参见Java17中的密封类是什么?有关详细信息

(注意:我不是一个Java程序员,我是一个Perl程序员。Perl没有正式的保护措施,这也许就是为什么我如此理解这个问题的原因:)

私有的

就像你想的那样,只有声明它的类才能看到它。

包专用

它只能由声明它的包看到和使用。这是Java中的默认设置(有些人认为这是错误的)。

受保护的

包Private+可以由子类或包成员看到。

平民的

每个人都能看到。

出版

在我控制的代码之外可见。(虽然不是Java语法,但这对本次讨论很重要)。

C++定义了一个称为“朋友”的附加级别,你对它了解得越少越好。

你什么时候应该用什么?整个想法是封装以隐藏信息。您希望尽可能地向用户隐藏某些操作的细节。为什么?因为这样你以后就可以更改它们,而不会破坏任何人的代码。这使您可以优化、重构、重新设计和修复错误,而不用担心有人在使用您刚刚大修过的代码。

因此,经验法则是让事物尽可能地可见。从私密开始,只在需要时增加更多的可见性。只公开用户需要知道的信息,你公开的每一个细节都限制了你重新设计系统的能力。

如果您希望用户能够自定义行为,而不是将内部公开以便他们可以覆盖它们,那么通常最好将这些内容插入到对象中并将接口公开。这样他们就可以简单地插入一个新对象。例如,如果您正在编写一个CD播放器,并希望“go find info about this CD”位可定制,而不是将这些方法公开,那么您应该将所有这些功能放入其对象中,并仅将对象getter/setter公开。通过这种方式,吝啬于暴露自己的内心会鼓励良好的组合和关注的分离

我只坚持“私人”和“公共”。许多OO语言都有这一点。“受保护”可能很方便,但这是一个骗局。一旦一个接口超过了私有,它就超出了你的控制范围,你必须去查看其他人的代码才能找到用途。

这就是“发布”的概念所在。更改接口(重构它)需要找到使用它的所有代码并进行更改。如果接口是私有的,那么没问题。如果它受到保护,你必须找到所有的子类。如果它是公开的,你必须找到使用你的代码的所有代码。有时这是可能的,例如,如果您正在编写仅供内部使用的公司代码,那么接口是否公开无关紧要。您可以从公司存储库中获取所有代码。但是,如果一个接口被“发布”,如果有代码在您的控制之外使用它,那么您将被罚款。您必须支持该接口,否则可能会破坏代码。即使是受保护的接口也可以被认为是已发布的(这就是为什么我不关心受保护的)。

许多语言发现公共/受保护/私有的等级性质过于局限,不符合现实。为此,有一种特质类的概念,但这是另一种表现。