Java中的抽象与封装

2020年2月18日 59点热度 0条评论

这个问题已经在这里有了答案:

已关闭8年。

Possible Duplicate:
Abstraction VS Information Hiding VS Encapsulation

我知道这个问题可能在这个论坛上被问过数千遍,即使net也充满了关于这些概念的很多定义,但是听起来都一样,并且都使用了相同的技术词汇。例如以下定义

封装是将数据和对数据进行操作的代码绑定(bind)或包装到单个实体中的过程。这样可以确保数据不受外部接口(interface)和滥用的影响。考虑封装的一种方法是作为一种保护性包装,它防止代码和数据被包装外定义的其他代码任意访问。

从上面的定义中我了解到的是,创建变量,将其标记为私有(private)并为这些变量生成getter-setter,并使用object访问这些getter和setter。这样,数据就隐藏在对象内部,并且只能通过对象访问。
希望我是正确的

抽象是Java中的过程,用于隐藏某些细节并仅显示对象的基本功能。换句话说,它处理对象(接口(interface))的外部 View 。

现在,这部分总是让我感到困惑。每当我想到抽象时,想到的就是Abstract类(可能是因为它们都有Abstract关键字)。上面的定义说抽象意味着隐藏数据并仅显示必需的细节,但这就是我们在封装中已经在做的事情吧?那有什么区别我也没有在
中得到对象的侧 View ,它处理了对象的外部 View 。

有人可以通过一些实际示例或一些编程示例来对此进行更多说明。

解决方案如下:

OO Abstraction发生在类级别的设计中,其目的在于隐藏实现复杂性,以了解如何实现API /设计/系统所提供的功能,从某种意义上简化了访问底层实现的“接口(interface)”。

可以在越来越“高级”的类(层)中重复抽象的过程,这使得可以构建大型系统而无需增加代码的复杂性和每一层的理解。

例如,Java开发人员可以使用FileInputStream的高级功能而无需担心其工作方式(即文件句柄,文件系统安全性检查,内存分配和缓冲将在内部进行管理,并且对使用者不可见)。这允许更改FileInputStream的实现,并且只要FileInputStream的API(接口(interface))保持一致,针对以前版本构建的代码仍将起作用。

同样,在设计自己的类时,您将希望尽可能地向其他人隐藏内部实现细节。

在Booch定义1 中, OO封装是通过Information Hiding来实现的,尤其是在隐藏类实例所拥有的内部数据(表示状态的字段/成员)的过程中,通过以受控方式强制访问内部数据并防止直接,外部更改这些字段,以及隐藏该类的任何内部实现方法(例如,通过将它们设为私有(private))。

例如,默认情况下,可以将类的字段设置为private,并且仅当需要外部访问它们时,才会从该类中公开get()和/或set()(或Property)。 (在现代的OO语言中,字段可以标记为readonly / final / immutable,这甚至在类中也进一步限制了更改)。

未应用任何信息隐藏的示例(不良做法):

class Foo {
   // BAD - NOT Encapsulated - code external to the class can change this field directly
   // Class Foo has no control over the range of values which could be set.
   public int notEncapsulated;
}

已应用字段封装的示例:

class Bar {
   // Improvement - access restricted only to this class
   private int encapsulatedPercentageField;

   // The state of Bar (and its fields) can now be changed in a controlled manner
   public void setEncapsulatedField(int percentageValue) {
      if (percentageValue >= 0 && percentageValue <= 100) {
          encapsulatedPercentageField = percentageValue;
      }
      // else throw ... out of range
   }
}

字段的不可变/仅构造函数初始化的示例:

class Baz {
   private final int immutableField;

   public void Baz(int onlyValue) {
      // ... As above, can also check that onlyValue is valid
      immutableField = onlyValue;
   }
   // Further change of `immutableField` outside of the constructor is NOT permitted, even within the same class 
}


Re:抽象vs抽象类

Abstract classes是促进类之间重用的重用的类,但是它们本身不能直接用
new()实例化-必须对抽象类进行子类化,并且只能实例化
concrete(非抽象)子类。
Abstraction
abstract class之间可能造成混淆的一个原因是,在OO的早期,继承被更多地用于实现代码重用(例如,与关联的抽象基类一起使用)。如今,是
composition is generally favoured over inheritance,还有更多可用的工具来实现抽象,例如通过接口(interface),事件/委托(delegate)/函数,特征/混合等。

Re:封装与信息隐藏

封装的含义似乎随着时间的流逝而发展,最近,在确定
bundle 到一个类中的方法,字段,属性,事件等时,
encapsulation 通常也可以更一般地使用。

引用维基百科:

In the more concrete setting of an object-oriented programming language, the notion is used to mean either an information hiding mechanism, a bundling mechanism, or the combination of the two.

例如,在语句中

I've encapsulated the data access code into its own class

..封装的解释大致等效于
Separation of Concerns
Single Responsibility Principal(在SOLID中为“S”),可以说可以用作重构的同义词。

[1]一旦您看到了Booch的
encapsulation cat picture,您将永远不会忘记封装-面向对象的分析和设计与应用程序的p46,

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