Что такое инкапсуляция в java

Инкапсуляция в Java: просто о сложном

Java – один из самых популярных языков программирования. Он обладает не только простым и понятным синтаксисом, но и позволяет создавать контент для разного рода платформ. На нем написан крупный популярный проект – игра Minecraft.

Java – это язык разработки общего назначения. Он предусматривает концепции объектно-ориентированного программирования в своем составе. Именно об этой особенности зайдет речь далее. Особое внимание будет уделено так называемой инкапсуляции. Предложенная информация пригодится как новичкам, так и тем, кто уже имел опыт в разработке программного обеспечения на Java.

Термины для ООП

Но перед тем, как подробно рассматривать инкапсуляцию, стоит запомнить некоторые ключевые термины. Они относятся не только к Java, а ко всем языкам, поддерживающим упомянутую ранее парадигму.

Чтобы не пришлось постоянно заглядывать в Google для раскрытия тех или иных определений во время написания кода, можно запомнить следующие определения:

Алгоритм – это последовательность действий, приводящая к решению поставленной задачи.
Переменная – именованная ячейка в памяти устройства. С ней можно выполнять разнообразные действия: хранить, считывать, корректировать, удалять.
Оператор – объект, который умеет управлять операндами.
Операнд – некий объект в коде, которым можно манипулировать через операторы.
Итерация – один проход через тот или иной блок кода. Можно назвать это «одной операцией, выполненной в приложении».
API – правила, протоколы и процедуры, при помощи которых создаются программные приложения.
Аргумент – значение, передаваемое в функции/команды.
Символ – элементарная единица отображения информации в коде. Равна одной буквенной записи или символу.
Объект – некая комбинация переменных, которые связаны между собой. Сюда могут быть включены константы и иные структурные данные. Они проходят совместную выборку и обработку.
Класс – связанные объекты, наделенные общими свойствами.
Константа – значение, которое будет всегда оставаться неизменным.
Тип данных – классификация информации определенного типа.
Массив – группы и списки схожих типов значений данных. Они обязательно совместно группируются.
Ключевое слово – слово/фраза, зарезервированное системой (языком программирования). Используется для того, чтобы обозначать разнообразные операции, команды, функции, инструменты в ЯП.

Все это можно отыскать в Google вместе с другими, более сложными понятиями при разработке программного обеспечения. Но предложенная выше информация – это «база», с которой должен ознакомиться каждый разработчик.

Отдельное внимание стоит уделить в ООП такому понятию как «метод». Он в объектно-ориентированном программировании обозначает некую функцию или процедуру, принадлежащую к классу или объекту. Метод включает в себя несколько операторов. Они необходимы для выполнения разного рода действий. Также у метода есть набор входных аргументов.

О методах

Говоря о методах в ООП и Java, стоит отметить, что они бывают, согласно Google, статическими и простыми. Первый тип не имеет доступа к информации объекта, для его применения не нужно создавать экземпляры. Второй обладает доступом к данным объекта (конкретного экземпляра соответствующего класса).

Метод отвечает за предоставление интерфейсов, при помощи которых можно получить доступ к электронным материалам object. Именно он будет отвечать за инкапсуляцию.

Существуют различные уровни доступа, предоставляемые методами:

открытый (public string) – общий интерфейс для всех пользователей обозначенного class;
защищенный – внутренний интерфейс для наследников;
закрытый (private) – интерфейс, доступный исключительно в пределах заданного класса.

В Google также указано, что за счет подобной классификации можно оставлять interfaces неизменными и открытыми, но корректирую их внутреннюю реализацию. При разработке все это очень удобно.

ООП – это…

ООП (объектно-ориентированное программирование) – это специальная методология программирования, базирующаяся на представлении программ в виде совокупности некоторых объектов, которые взаимодействуют между собой. Каждый компонент будет выступать экземпляром класса. Классы складываются в общую иерархию наследования.

Google указывает на то, что ООП позволяет посмотреть на разработку не «чистой логикой и абстракциями», а в виде моделирования информационных объектов. Это дает возможность улучшить управляемость итоговым контентом.

Ключевые принципы

В объектно-ориентированном программировании используются разнообразные принципы. Google указывает на наличие:

абстракций;
наследования;
полиморфизма;
инкапсуляции.

Можно привести простой пример ООП «из обыденной жизни». Google и иные поисковики в качестве такового называют человеческую речь. Она отражает идеологию подхода к разработке, начиная с инкапсуляции представления о предмете в виде его имени и заканчивая полиморфизмом применения слова в переносном смысле. Такое явления позволяет сложить наиболее полное представление через имя объекта до понятия-класса.

Инкапсуляция – определение

Пример инкапсуляции из реальной и обыденной жизни уже был представлен. Теперь стоит рассмотреть соответствующий процесс с точки зрения разработки контента. С этим может справиться даже новичок.

Инкапсуляция, согласно Google – это процесс разделения компонентов абстракций, определяющих структуру и поведение (связь данных и методов). Необходима для того, чтобы изолировать контрактные обязательства абстракции (протоколы и интерфейсы) от их реализации.

Google указывает на то, что на деле это выглядит как разделение приложения на две части: интерфейс и непосредственную реализацию. Во втором случае обеспечивается механизм сокрытия. Он разграничивает доступ к разного рода частям компонента.

Инкапсуляция, по данным Google, характеризуется преимущественно ООП, но на деле она встречается и в других языках. В объектно-ориентированной разработке имеет связи с принципом абстракции данных. В Java обычно рассматривают этот процесс без сокрытия, как неполноценную.

Инкапсуляция – это объединение данных и методов работы с ними в «одной упаковке» («капсуле»). В качестве последней в Java будет выступать класс. Он включает в себя:

данные – поля;
методы – используются для работы с соответствующей информацией.

В ООП каждая программа инкапсулирована: состоит из классов-капсул, которые одновременно выполняют роль и данных, и методов.

Сокрытие

В Google указано, что при рассмотрении соответствующей темы, целесообразно говорить о процессе под названием «сокрытие». Суть данного процесса заключается в том, что все «внутренности» утилиты будут скрываться от глаз обычного пользователя. Информация о том, «как все работает», не играет для среднестатистического клиента никакой роли.

Вот пример с классом Auto:

А вот – сокрытие данных в Java:

Во втором случае основные помощники программиста это:

модификаторы доступа (они имеют прямое отношение к методам);
геттеры;
сеттеры.

Все перечисленные компоненты пригодятся для получения на выходе качественного программного обеспечения.

Особенности

Если инкапсулировать приложения, удастся получить несколько преимуществ. В Google указаны следующие сильные стороны процедуры под названием encapsulation:

Контроль за грамотным поведением объекта. Здесь огромную роль играют методы и уровни доступа.
Составление удобного для пользователя интерфейса. «Снаружи» остается лишь важная для человека информация.
Изменения в исходном коде никак не отражаются на пользователе. Все корректировки осуществляются внутри методов. А за них отвечает разработчик.

Инкапсуляция – это программирование «капсулами». Здесь удастся увидеть еще один пример соответствующей операции, но уже на C++. А быстрее освоить методологию помогут специализированные компьютерные курсы. Их в Google полно, как и сопутствующих материалов.

Инкапсуляция в Java

Привет! Это статья про инкапсуляцию — один из принципов ООП. Если Вы не знаете, что такое принципы ООП — почитайте эту статью:

Что такое инкапсуляция

В программировании очень важна безопасность. В ООП безопасность обеспечивается по-своему — с помощью принципа инкапсуляции (с англ. «encapsulation»). Инкапсуляцию можно перевести как «положить что-то во что-то», или для простоты «обернуть в капсулу» ��

С помощью инкапсуляции мы защищаем данные от неправомерного использования.

Если еще проще

Как не удивительно, мы можем видеть инкапсуляцию и в повседневной жизни. Например, Ваше имя и фамилия находится в относительно свободном доступе — они известны всем Вашим знакомым. Но Вы не хотели бы, чтобы кто-то знал номер Вашей кредитки и ее пинкод? Если проводить аналогию с методами, Вы не хотели бы, чтобы кто-то, например, ездил на Вашей машине, спал в Вашей кровати и ел Вашу кашу? �� Даже свои секреты мы доверяем ограниченному числу людей — можно сказать регулируем права доступа.

Для того, чтобы никто не получил доступ к тому, что не следует, мы пользуемся разными средствами для обеспечения безопасности — ставим замки на двери, пароль на телефон или ноутбук, и т.д.

Точно так же и в Java — мы пользуемся разными средствами для обеспечения принципа инкапсуляции. Но как же мы это делаем?

Как применяется инкапсуляция

Есть несколько способов регулировать доступ к нашим данным. Основные это:

Модификаторы доступа (Access modifiers)
Геттеры и Сеттеры (Getters and Setters)

Модификаторы доступа

Модификаторы доступа — это специальные слова, которые показывают, кому нельзя, а кому можно пользоваться данными.

Существуют четыре модификатора доступа:

На самом деле по названиям не сложно понять, что каждый из них означает:

public — «публичный, доступный всем»
default — «по умолчанию». Когда мы не пишем модификатора доступа (как мы это делали в наших предыдущих уроках), он по умолчанию имеет значение default. Данные с этим модификатором видны в пределах package.
protected — «защищенный». На самом деле это то же самое, что и default, только доступ имеют еще и классы-наследники.
private — «частный, личный». Такие данные видны только самому классу.

Модификаторы доступа пишутся перед названиями переменных, методов и даже классов:

Как это обеспечивает безопасность? Давайте попробуем создать класс, в котором будет только одна переменная — String s. Допустим она имеет модификатор public:

Что такое инкапсуляция в Java

Познакомьтесь с инкапсуляцией в Java — ключевым принципом ООП, обеспечивающим безопасность и упрощение кода!

Алексей Кодов
Автор статьи
9 июня 2023 в 16:31

Инкапсуляция является одним из основных принципов объектно-ориентированного программирования (ООП) и имеет ключевое значение для создания модульных и удобных для поддержки программ на Java. Давайте разберем, что это такое и как оно работает. ��

Определение инкапсуляции

Инкапсуляция — это процесс сокрытия внутренних деталей реализации объекта и предоставления внешнему миру только необходимых методов для взаимодействия с объектом. Это помогает упростить код, предотвращает нежелательное изменение состояния объекта и улучшает безопасность.

Как работает инкапсуляция в Java

В Java инкапсуляция достигается с помощью модификаторов доступа и методов доступа (геттеров и сеттеров). Модификаторы доступа определяют видимость переменной или метода:

private : доступен только внутри класса
default (отсутствие модификатора): доступен внутри пакета
protected : доступен внутри пакета и для наследников класса
public : доступен отовсюду

Методы доступа (геттеры и сеттеры) позволяют получать и изменять значения закрытых полей класса.

Пример инкапсуляции в Java

class Person < private String name; private int age; public String getName() < return name; >public void setName(String name) < this.name = name; >public int getAge() < return age; >public void setAge(int age) < if (age >= 0) < this.age = age; >> >

В примере выше мы создаем класс Person с закрытыми полями name и age . Доступ к этим полям осуществляется через геттеры и сеттеры. Таким образом, мы контролируем доступ к полям и можем, например, предотвратить установку отрицательного значения возраста.

Java-разработчик: новая работа через 11 месяцев
Получится, даже если у вас нет опыта в IT

Зачем использовать инкапсуляцию

Инкапсуляция обеспечивает следующие преимущества:

Упрощает код, делая его более модульным и легким для чтения и поддержки
Позволяет контролировать доступ к полям класса, предотвращая нежелательные изменения
Улучшает безопасность кода, скрывая внутреннюю реализацию от внешнего мира

Использование инкапсуляции является хорошей практикой при разработке на Java и поможет создавать более качественные и надежные программы. ��

Теперь вы знаете основы инкапсуляции в Java и можете применять этот принцип в своих проектах. Успехов в обучении и практике!

27. Java – Инкапсуляция

Инкапсуляция – это одна из четырёх фундаментальных концепций ООП. Названия оставшихся трёх: наследование, полиморфизм, абстракция.

Инкапсуляция в Java является механизмом обёртывания данных (переменных) и кода, работающего с данными (методами), в одно целое. В инкапсуляции переменные класса будут скрыты от других классов и доступ к ним может быть получен только с помощью метода их текущего класса. По-другому это называется скрытием данных.

Для достижения инкапсуляции в Java:

Объявите переменные класса как private.
Предоставьте public к методам установки и получения (сеттеру и геттеру) для изменения и просмотра значений переменных.

Пример

Ниже приведён пример процесса инкапсуляции в Java:

/* File name : EncapTest.java */ public class EncapTest < private String name; private String idNum; private int age; public int getAge() < return age; >public String getName() < return name; >public String getIdNum() < return idNum; >public void setAge(int newAge) < age = newAge; >public void setName(String newName) < name = newName; >public void setIdNum(String newId) < idNum = newId; >>

Публичные методы setXXX() и getXXX() являются точками доступа переменных экземпляра класса EncapTest. Обычно эти методы упоминаются как геттеры и сеттеры. Следовательно, любой класс, который хочет получить доступ к переменным, должен получить к ним доступ через эти геттеры и сеттеры.

Доступ к переменным класса EncapTest можно получить следующей программой:

/* File name : RunEncap.java */ public class RunEncap < public static void main(String args[]) < EncapTest encap = new EncapTest(); encap.setName("Олег"); encap.setAge(28); encap.setIdNum("12343ms"); System.out.print("Имя: " + encap.getName() + ", возраст: " + encap.getAge()); >>

Мы получим следующий результат:

Имя: Олег, возраст: 28

Преимущества инкапсуляции

Поля класса можно сделать только для чтения или только для записи.
Класс может иметь полный контроль над тем, что хранится в его полях.

1. Java – Самоучитель для начинающих
2. Java – Обзор языка
3. Java – Установка и настройка
4. Java – Синтаксис
5. Java – Классы и объекты
6. Java – Конструкторы
7. Java – Типы данных и литералы
8. Java – Типы переменных
9. Java – Модификаторы
10. Java – Операторы
11. Java – Циклы и операторы цикла
11.1. Java – Цикл while
11.2. Java – Цикл for
11.3. Java – Улучшенный цикл for
11.4. Java – Цикл do..while
11.5. Java – Оператор break
11.6. Java – Оператор continue
12. Java – Операторы принятия решений
12.1. Java – Оператор if
12.2. Java – Оператор if..else
12.3. Java – Вложенный оператор if
12.4. Java – Оператор switch..case
12.5. Java – Условный оператор (? 🙂
13. Java – Числа
13.1. Java – Методы byteValue(), shortValue(), intValue(), longValue(), floatValue(), doubleValue()
13.2. Java – Метод compareTo()
13.3. Java – Метод equals()
13.4. Java – Метод valueOf()
13.5. Java – Метод toString()
13.6. Java – Метод parseInt()
13.7. Java – Метод Math.abs()
13.8. Java – Метод Math.ceil()
13.9. Java – Метод Math.floor()
13.10. Java – Метод Math.rint()
13.11. Java – Метод Math.round()
13.12. Java – Метод Math.min()
13.13. Java – Метод Math.max()
13.14. Java – Метод Math.exp()
13.15. Java – Метод Math.log()
13.16. Java – Метод Math.pow()
13.17. Java – Метод Math.sqrt()
13.18. Java – Метод Math.sin()
13.19. Java – Метод Math.cos()
13.20. Java – Метод Math.tan()
13.21. Java – Метод Math.asin()
13.22. Java – Метод Math.acos()
13.23. Java – Метод Math.atan()
13.24. Java – Метод Math.atan2()
13.25. Java – Метод Math.toDegrees()
13.26. Java – Метод Math.toRadians()
13.27. Java – Метод Math.random()
14. Java – Символы
14.1. Java – Метод Character.isLetter()
14.2. Java – Метод Character.isDigit()
14.3. Java – Метод Character.isWhitespace()
14.4. Java – Метод Character.isUpperCase()
14.5. Java – Метод Character.isLowerCase()
14.6. Java – Метод Character.toUpperCase()
14.7. Java – Метод Character.toLowerCase()
14.8. Java – Метод Character.toString()
15. Java – Строки
15.1. Java – Метод charAt()
15.2. Java – Метод compareTo()
15.3. Java – Метод compareToIgnoreCase()
15.4. Java – Метод concat()
15.5. Java – Метод contentEquals()
15.6. Java – Метод copyValueOf()
15.7. Java – Метод endsWith()
15.8. Java – Метод equals()
15.9. Java – Метод equalsIgnoreCase()
15.10. Java – Метод getBytes()
15.11. Java – Метод getChars()
15.12. Java – Метод hashCode()
15.13. Java – Метод indexOf()
15.14. Java – Метод intern()
15.15. Java – Метод lastIndexOf()
15.16. Java – Метод length()
15.17. Java – Метод matches()
15.18. Java – Метод regionMatches()
15.19. Java – Метод replace()
15.20. Java – Метод replaceAll()
15.21. Java – Метод replaceFirst()
15.22. Java – Метод split()
15.23. Java – Метод startsWith()
15.24. Java – Метод subSequence()
15.25. Java – Метод substring()
15.26. Java – Метод toCharArray()
15.27. Java – Метод toLowerCase()
15.28. Java – Метод toString()
15.29. Java – Метод toUpperCase()
15.30. Java – Метод trim()
15.31. Java – Метод valueOf()
15.32. Java – Классы StringBuilder и StringBuffer
15.32.1. Java – Метод append()
15.32.2. Java – Метод reverse()
15.32.3. Java – Метод delete()
15.32.4. Java – Метод insert()
15.32.5. Java – Метод replace()
16. Java – Массивы
17. Java – Дата и время
18. Java – Регулярные выражения
19. Java – Методы
20. Java – Потоки ввода/вывода, файлы и каталоги
20.1. Java – Класс ByteArrayInputStream
20.2. Java – Класс DataInputStream
20.3. Java – Класс ByteArrayOutputStream
20.4. Java – Класс DataOutputStream
20.5. Java – Класс File
20.6. Java – Класс FileReader
20.7. Java – Класс FileWriter
21. Java – Исключения
21.1. Java – Встроенные исключения
22. Java – Вложенные и внутренние классы
23. Java – Наследование
24. Java – Переопределение
25. Java – Полиморфизм
26. Java – Абстракция
27. Java – Инкапсуляция
28. Java – Интерфейсы
29. Java – Пакеты
30. Java – Структуры данных
30.1. Java – Интерфейс Enumeration
30.2. Java – Класс BitSet
30.3. Java – Класс Vector
30.4. Java – Класс Stack
30.5. Java – Класс Dictionary
30.6. Java – Класс Hashtable
30.7. Java – Класс Properties
31. Java – Коллекции
31.1. Java – Интерфейс Collection
31.2. Java – Интерфейс List
31.3. Java – Интерфейс Set
31.4. Java – Интерфейс SortedSet
31.5. Java – Интерфейс Map
31.6. Java – Интерфейс Map.Entry
31.7. Java – Интерфейс SortedMap
31.8. Java – Класс LinkedList
31.9. Java – Класс ArrayList
31.10. Java – Класс HashSet
31.11. Java – Класс LinkedHashSet
31.12. Java – Класс TreeSet
31.13. Java – Класс HashMap
31.14. Java – Класс TreeMap
31.15. Java – Класс WeakHashMap
31.16. Java – Класс LinkedHashMap
31.17. Java – Класс IdentityHashMap
31.18. Java – Алгоритмы Collection
31.19. Java – Iterator и ListIterator
31.20. Java – Comparator
32. Java – Дженерики
33. Java – Сериализация
34. Java – Сеть
34.1. Java – Обработка URL
35. Java – Отправка Email
36. Java – Многопоточность
36.1. Java – Синхронизация потоков
36.2. Java – Межпоточная связь
36.3. Java – Взаимная блокировка потоков
36.4. Java – Управление потоками
37. Java – Основы работы с апплетами
38. Java – Javadoc