Инкапсуляция

Страшное слово “Инкапсуляция” – представляет собой всего лишь сокрытие реализации. Если вы попробуете присмотреться, вы увидите слово «капсула». Каждый объект не должен выставлять наружу все свои параметры для изменения просто так. Это изоляция (скрытие) внутренних методов в классе с целью избежания вредного воздействия на них. При этом некоторые методы являются доступными для вызова (модификатор доступа public). Вместе эти методы создают интерфейс программа – видимые внешнему миру. Эти методы взаимодействуют со скрытыми.

Программисту, использующему наш класс, доступна только та часть, которая обведена пунктиром – нужные методы интерфейса, которые возвращают необходимый результат. К внутренним классам у него нет доступа. А уже с внутренними методами взаимодействует только интерфейс – он обращается к внутренним методам и получает какой-то результат. Это нужно для того, чтобы программист, использующий наш класс, не мог вмешаться во внутренние процессы класса.

Ну и для облегчения взаимодействия с классом. Пример -мобильный телефон, мы знаем, что он звонит, отправляет смс, проигрывает музыку. Но над тем, как он работает, как посылает/принимает сигнал, как получает авторизацию у мобильного оператора, как переключается между сетями  – об этих моментах мы не задумываемся, просто знаем, что он умеет и как этим пользоваться.

Можно сказать телефон инкапсулировал реализацию. Пользователю доступна только видимая часть, остальное ему не нужно и не доступно. Одно из главных правил – скрывать или инкапсулировать реализацию, а наружу выставляются только необходимые функции.

Теперь откроем наш класс Computer. Внутри методов on(); off(); load(); внутри никакой сложной реализации нет, мы просто выводим информацию на экран. Теперь изменим внутреннюю реализацию так, чтобы один из public-методов вызывал внутренний метод. Для создания внутреннего метода мы используем модификатор доступа private.  Пусть наш метод выводит на экран данные, которые будут передаваться в этот метод.

private void print (String str){
   
  System.out.println(str);

}

Наш метод ничего не будет возвращать, просто выводить данные на экран, поэтому его тип будет void. Название нашего метода – print. В качестве параметра ему будет передаваться строка, а для того, чтобы передать строку, тип нашего параметра должен быть String. str – сам параметр (контейнер, переменная) в которую мы отправляем данные. В фигурных скобках команда для вывода на экран, а вместо надписи в кавычках пишем название переменной – str.

Когда мы будем вызывать метод print и передавать какое-либо текстовое значение – оно у нас будет выводиться на экран.

Теперь изменим наши методы onn, off и load, чтобы они не сами выводили надпись, а передавали нашему внутреннему методу print свой текст.

  public void on(){
                   
       print("Я включился " + name);  
        
    }
    
      public void off(){
        
      print("Я выключился");  
          
    }
    
     public void load(){
         
      print("Я загружаюсь. Мой объём жесткого диска равен " + hdd + " ГБ");  
        
    }
     
  private void print (String str){
   
      System.out.println(str);
}

Теперь текст на экран выводит отдельный метод, который недоступен для внешнего пользования, поскольку у него модификатор доступа private. Метод print не доступен из файла MyFirstProgram.java, поскольку имеет модификатор private. Если мы запустим программу – она выведет те же самые значения, что и ранее. То есть функционал класса не поменялся, но изменилась внутренняя реализация.

В классе MyFirstProgram ничего не поменялось – это простейший пример интерфейса. При изменении внутренней реализации – для пользователя изменения незаметны.

В Netbeabs есть одно свойство, которое позволяет быстро просмотреть интерфейс любого класса, а аткже всю его внутреннюю реализацию. Для этого следует перейти в окно “Навигатор” (Меню Окно – Навигация – Навигатор). В навигаторе доступны все методы нашего класса. Методы, отмеченные замком слева означает private-метод, то есть скрытый метод. У метода print как раз такой значок в виде звонка. Метод print имеет модификатор доступа private.

Методы on(); off(); и load(); не имеют замка – данные методы имеют модификатор доступ public. Также отображаются переменные нашего класса. И в классе они также имеют модификатор доступ private. Переменные обозначаются синими квадратиками, а методы обозначаются кружками. Снизу можно переключать область видимости, например, чтобы сделать доступными только публичные методы. Можно также скрыть переменные. Если щелкнуть два раза по методу или переменной в навигаторе – курсор автоматически перейдёт к этой переменной или методу в самом коде.

Когда идёт проектирование класса желательно, чтобы те методы, которые будут доступны в интерфейсе в будущем не менялись. Если в будущем меняется реализация – не следует менять внешний интерфейс. Для программиста, использующего наш класс ничего не поменяет, ведь внешние методы какие были, такие и остались.

Доступ к свойствам объекта (Get и Set)

На данный момент у нас есть два файла java – это Computer.java с вот таким содержимым

package testobject;
 
public class Computer {
     
    public String name;    
      
    public int ram;  
         
    public int hdd;
     
    public double weight;
     
    public void on(){
        
       int time;
         
       System.out.println("Я включился. Моя модель " + name);  
         
    }
     
      public void off(){
         
       System.out.println("Я выключился");  
           
    }
     
    public void load(){
       
    System.out.println("Я загружаюсь. Мой объём жесткого диска равен " + hdd + " ГБ");  
      
 }
     
}

И файл MyFirstProgram.java с таким содержимым:

package myfirstprogram;
 
import testobject.Computer;
 
public class MyFirstProgram {
 
    public static void main(String[] args) {
       
      Computer comp = new Computer();
       
      comp.name = "IBM";
       
      comp.hdd = 350;
       
      comp.on();
       
      comp.load();
       
      comp.off();
       
    }
     
}

Сегодня мы рассмотрим доступ к свойствам объекта при помощи так называемых “гетеров” и “сетеров”. В прошлом уроке мы создали у объекта Computer несколько характеристик: public String name; public int ram; public int hdd; public double weight; Всё это, как вы помните, свойства объекта или ещё говорят переменные класса. Обратите внимание, что наши переменные класса используют модификатор доступа public.

Однако следует помнить, что использовать модификатор доступа public в полях класса не безопасно. Любой, кто использует объект, может напрямую изменить свойство объекта. Например, такие свойства, как объём жесткого диска, количество оперативной памяти, вес – не могут быть меньше 0. Но сейчас мы можем присвоить им отрицательные значения, так как наши переменные имеют модификатор доступа public. (comp.hdd = -100;)

Если допустить несанкционированный доступ к свойствам, то впоследствии наш объект может повести себя неадекватно.

ВЫВОДЫ

– От состояния объекта (значений переменных класса) зависит правильная работа объекта. Мы должны разрешить менять переменные так, чтобы после этого объект продолжал работать правильно.
– Задача – обеспечить безопасность изменения состояния объекта (безопасность изменения переменных класса).

Поэтому для защита был придуман механизм доступа к свойствам объекта с помощью get и set

В гетерах реализуют дополнительные действия, к примеру проверка значения или преобразование значения.

get – получить значение.

set – передать значение.

В коде представляют собой обычные методы, но имя, как правило, начинается с префиксом get или set, чтобы было понятней. К примеру getName и setName.

Таким образом мы обеспечиваем безопасность на запись значения переменной и на получение значения переменной. Также следует учитывать как можно больше факторов, которые могут “поломать” объект. Теперь рассмотрим как это будет выглядеть в программном коде.

Читать дальше …

Типы переменных в JAVA.

В JAVA сущестуют два типа переменных. Примитивные и Ссылочные.

1.Примитивные

byte (целые числа, 1 байт)
short (целые числа, 2 байта)
int (целые числа, 4 байта)
long (целые числа, 8 байтов)
float (вещественные числа, 4 байта)
double (вещественные числа, 8 байтов)
char (символ Unicode, 2 байта)
boolean (значение истина/ложь, 1 байт)

2. Ссылочные. (от слова ссылка).- String, Computer и прочие объекты.

В нашем примере Computer comp = new Computer(); переменная comp – это ссылочная переменная, так как она содержит ссылка на объект. К ссылочным переменным относятся типы String.  Ссылочным типом может быть любой тип объекта, созданный в программе. В нашем случае это переменная типа Computer. Почему String – это ссылочный тип? Это задумка разработчиков языка Java. При создании переменной типа String всегда создаётся объект в памяти. 

К примеру, мы напишем String str = “abc”; здесь создаться объект типа String со значением abc и ссылка на объект будет находиться в переменной str.  Тип переменной String – это ссылочный тип.

Значение NULL.

Null – это пустое значение. Используется для ссылочных переменных и означает, что переменная не имеет указатель на какой-либо объект. В нашем случае после создания объекта Computer переменная comp ссылается на объект Computer в памяти.

Если после этого мы присвоем переменной comp значение null (comp = null;) , то после этого переменная comp уже не будет ссылаться на объект Computer. В этом случае на объект Computer больше никто не ссылается, то есть в нашей программе нет больше ссылок на объект Computer.

Когда ссылка на объект уничтожается и переменная comp ни на что не ссылается, Computer становится кандидатом на удаление сборщиком мусора.