什么是封装？它实际上是如何隐藏数据的？答案

【问题标题】：What is encapsulation? How does it actually hide data?什么是封装？它实际上是如何隐藏数据的？
【发布时间】：2011-08-06 03:22:16
【问题描述】：

搜索出现了一个简单的定义：数据隐藏。

但是，请考虑以下两个示例：

1) 第一个例子：

Class Employee
{
    public int age;
}

2) 第二个例子：

Class Employee
{
    private int age;

    public int getAge(){return age;}
}

问题：
在上面指定的两个示例中，没有数据隐藏，因为age 要么被其他人修改，要么被其他人查看。数据隐藏在哪里？封装对上述示例有何帮助？

【问题讨论】：

你读过维基百科的文章吗：en.wikipedia.org/wiki/…
@Reno，封装不仅仅意味着保护数据不被修改。如果我再添加一个 setter 方法怎么办……根据您的解释，这意味着封装意味着类的只读属性……这不是……我确定……
另见：Why Properties Matter by Jon Skeet

标签： .net oop design-patterns encapsulation hidden-field

【解决方案1】：

有数据隐藏。第二个示例隐藏了值的存储方式。此外，第二个示例使该值对于类外的代码是只读的。通过拥有私有字段并通过方法或属性公开它们，您会立即获得一些优势，其中一些是：

访问控制粒度；您可以选择将值公开设为只读、读写或只写。
可以在存储值之前验证输入
可以添加日志记录或其他审计机制

请注意，封装不仅仅涉及访问控制。封装的主要用途是对调用代码隐藏实现细节。当调用代码想要检索一个值时，它不应该依赖于从哪里来这个值来自哪里。在内部，该类可以将值存储在字段中或从某些外部资源（例如文件或数据库）中检索它。 也许该值根本不存储，而是即时计算的。这与调用代码无关。

当您通过方法或属性公开值时，您将调用代码与此类细节屏蔽开来，这也为您提供了更改实现的可能性，而不会影响调用代码。

【讨论】：

那么是不是意味着给属性添加setter方法会破坏封装呢？
@anil：不，一点也不。封装是关于隐藏实现细节。通过使字段私有并通过方法公开它，您可以封装内部实现细节。该值可以存储在字段中，磁盘上的文件中，数据库中，可以即时计算，等等。调用代码确实（并且应该）不知道这些细节。那就是封装。
我猜隐藏实现细节与抽象而不是封装有关。现在听起来两个不同的名称被用于同一个术语。看看这个链接：en.wikipedia.org/wiki/Abstraction_%28computer_science%29
@anil：我会说封装是一种抽象形式。您链接到的文本也支持这一点：术语封装是指隐藏状态细节（在Abstraction in object oriented programming段落中）

【解决方案2】：

在您的第一个示例中，变量年龄设置为公共变量。在这里，当声明 Employee 类型的对象时，任何人都可以修改 meeber 年龄。

但是，在您的第二个示例中，变量 age 实际上是私有的，并且只能从 Employee 类内部进行修改。这就是数据隐藏的情况。

在面向对象的编程中，封装是指一个对象由另一个对象组成。这与继承相反，在继承中，对象可以扩展已经存在的类。

【讨论】：

正如我在其他人的回复中已经评论过的那样，你的意思是只有一个 setter 会破坏封装。你的意思是只读属性可以实现封装。我确定不是。由于每个人都基于第二种方法进行响应，但是如果添加一个简单的 setter 方法呢？

【解决方案3】：

封装将某物做什么的概念与它的实现方式分开。

封装是面向对象编程中一个非常重要的概念。它隐藏了应用程序中其他模块的数据。在您的示例 2 中，如您所见，您只能使用 getter 方法获取年龄和年龄，但您只能将值设置为该类内的私有成员，而不能设置在该类之外。这就是封装的优势。

【讨论】：

多态性是如何加入这个队伍的？
@GregC，哎呀！我的意思是封装。感谢您指出。 :)

【解决方案4】：

想想这个变种：

class Employee
{
    private int _age;

    public string Age
    {
        get { return _age.ToString(); }
    }
}

在您的示例中，外部和内部使用整数，这令人困惑。（类似于显示 2 * 2 = 4 来解释乘法并忘记了 2 + 2 = 4）

【讨论】：

@UGEEN，Erno，在内部和外部使用相同的数据类型不会造成任何混淆。听起来很奇怪，您出于多种原因将其转换为字符串，客户端可能需要将其作为整数。那么是否有任何真正的理由将其转换为字符串......此外它如何帮助封装？
转换为字符串只是为了表明外部类型与内部可能有很大不同。当然，当客户需要它作为整数时，Age 属性应该是那种类型。例子只是为了说明property-get封装（或者可以封装）内部数据格式。

【解决方案5】：

封装不仅仅是数据隐藏。封装允许您保留与该实体相关的所有数据和功能。此数据的可见性级别是一个相关但不完全相同的概念。例如。 Employee 对象包含所有员工数据和功能（方法）。请注意，这不是强制，而是由 OO 语言启用。

如果您出生在 OO 时代，这对您来说可能听起来很自然，但这是从函数式编程到 OOP 的重大飞跃，无论是概念（设计）还是支持这种范式的语言。

引自维基百科article：

在编程语言中封装用于指代一个两个相关但截然不同的概念，有时是组合其中：

一种语言机制，用于限制对某些对象的组成部分。

一种便于将数据与方法（或其他功能）对这些数据进行操作。

【讨论】：

【解决方案6】：

假设我像这样使用你的代码：

Employee employee = new Employee();
int age = employee.getAge();
// Do something with age

在这里，除非我查看您的源代码，否则我完全不知道Employee 是如何计算其年龄的。据我所知，getAge() 可能如下所示：

public int getAge() {
    return new java.util.Random().nextInt( 100 );
}

或者更复杂的东西。我只是不知道。

所以在你的第二个例子中，getAge() 只返回一个私有成员变量的事实对我完全隐藏。

【讨论】：

【解决方案7】：

Encapsulation 就是data hiding。

让我们看看封装是如何发生的。假设您创建了一个 Employee 类并包含两个实例变量。姓名和工资。您不会将它们设为私有。现在程序中的另一个类可以通过创建一个对象来访问这两个变量，如果雇员类。所以我们想要的是将这两者或薪水信息隐藏到外部班级。

如果我们想隐藏薪水我们可以简单地将薪水声明为private 变量。现在我们知道，甚至另一个类也创建了一个对象并尝试访问薪水，因为它不起作用。因为它是一个私有字段，只有 Employee 类可以访问。现在我们已经隐藏了我们的数据。

但是假设我们需要一个人来输入每个员工的工资细节。我会说得更清楚。数据录入者有3类数据要录入woked_hours, OT and leaves（Emplyee类为此设置了三个变量）。我们希望此人输入这些详细信息，但我们将do not want 他到see salary calculation 是如何完成的。它是根据 Employee 类内部的数学方程完成的。

所以他不能自己计算和输入薪水。但是我们让他看看最终的薪水。在那里我们创建了一个方法来获取员工类中的薪水值。这是

public int getSalary()
{
   return salary;
}

他知道这一点，他可以使用两种方法来访问那些隐藏字段。 set method and get method. 所以他call getmethod. 是他can see salary 信息。因为我们创建了 getMethod 来返回薪水。现在他尝试使用set方法输入一个新的工资金额来改变工资的当前值。所以他打电话给e.setSalary(1000); 但它给出了一个错误。为什么？因为在员工类中没有写成

的方法

   public void setSalary(int newSalary)
   {
   salary=newSalary;
   }

我们故意不编写该代码，因为我们不希望他立即设置工资值。所以我们隐藏了一些信息，但我们仍然让他访问一些信息。我们允许他访问Read only。但是not Write 是工资。

既然我们已经完成了封装，它不是很有用吗？

就像他被允许set这些字段woked_hours, OT and leaves一样。对于那些字段，我们已授予他只写权限。我们故意不写getter methods。如果你同时写了getter 和setter，你就允许他READ/ Write 两者都可以访问。

只设置或获取都没有关系，该字段是私有的，该字段已隐藏，数据已隐藏。但是通过getters 和setters 提供了一些访问权限。

【讨论】：