# 5.2 Java訪問指示符 針對類內每個成員的每個定義，Java訪問指示符`public`，`protected`以及`private`都置于它們的最前面——無論它們是一個數據成員，還是一個方法。每個訪問指示符都只控制著對那個特定定義的訪問。這與C++存在著顯著不同。在C++中，訪問指示符控制著它后面的所有定義，直到又一個訪問指示符加入為止。 通過千絲萬縷的聯系，程序為所有東西都指定了某種形式的訪問。在后面的小節里，大家要學習與各類訪問有關的所有知識。首次從默認訪問開始。 ## 5.2.1 “友好的” 如果根本不指定訪問指示符，就象本章之前的所有例子那樣，這時會出現什么情況呢？默認的訪問沒有關鍵字，但它通常稱為“友好”（Friendly）訪問。這意味著當前包內的其他所有類都能訪問“友好的”成員，但對包外的所有類來說，這些成員卻是“私有”（Private）的，外界不得訪問。由于一個編譯單元（一個文件）只能從屬于單個包，所以單個編譯單元內的所有類相互間都是自動“友好”的。因此，我們也說友好元素擁有“包訪問”權限。 友好訪問允許我們將相關的類都組合到一個包里，使它們相互間方便地進行溝通。將類組合到一個包內以后（這樣便允許友好成員的相互訪問，亦即讓它們“交朋友”），我們便“擁有”了那個包內的代碼。只有我們已經擁有的代碼才能友好地訪問自己擁有的其他代碼。我們可認為友好訪問使類在一個包內的組合顯得有意義，或者說前者是后者的原因。在許多語言中，我們在文件內組織定義的方式往往顯得有些牽強。但在Java中，卻強制用一種頗有意義的形式進行組織。除此以外，我們有時可能想排除一些類，不想讓它們訪問當前包內定義的類。 對于任何關系，一個非常重要的問題是“誰能訪問我們的‘私有’或`private`代碼”。類控制著哪些代碼能夠訪問自己的成員。沒有任何秘訣可以“闖入”。另一個包內推薦可以聲明一個新類，然后說：“嗨，我是Bob的朋友！”，并指望看到Bob的`protected`（受到保護的）、友好的以及`private`（私有）的成員。為獲得對一個訪問權限，唯一的方法就是： (1) 使成員成為`public`（公共的）。這樣所有人從任何地方都可以訪問它。 (2) 變成一個“友好”成員，方法是舍棄所有訪問指示符，并將其類置于相同的包內。這樣一來，其他類就可以訪問成員。 (3) 正如以后引入“繼承”概念后大家會知道的那樣，一個繼承的類既可以訪問一個`protected`成員，也可以訪問一個`public`成員（但不可訪問`private`成員）。只有在兩個類位于相同的包內時，它才可以訪問友好成員。但現在不必關心這方面的問題。 (4) 提供“訪問器／變化器”方法（亦稱為“獲取／設置”方法），以便讀取和修改值。這是OOP環境中最正規的一種方法，也是Java Beans的基礎——具體情況會在第13章介紹。 ## 5.2.2 `public`：接口訪問 使用`public`關鍵字時，它意味著緊隨在`public`后面的成員聲明適用于所有人，特別是適用于使用庫的客戶程序員。假定我們定義了一個名為`dessert`的包，其中包含下述單元（若執行該程序時遇到困難，請參考第3章3.1.2小節“賦值”）： ``` //: Cookie.java // Creates a library package c05.dessert; public class Cookie { public Cookie() { System.out.println("Cookie constructor"); } void foo() { System.out.println("foo"); } } ///:~ ``` 請記住，`Cookie.java`必須駐留在名為`dessert`的一個子目錄內，而這個子目錄又必須位于由`CLASSPATH`指定的`C05`目錄下面（`C05`代表本書的第5章）。不要錯誤地以為Java無論如何都會將當前目錄作為搜索的起點看待。如果不將一個`.`作為`CLASSPATH`的一部分使用，Java就不會考慮當前目錄。 現在，假若創建使用了`Cookie`的一個程序，如下所示： ``` //: Dinner.java // Uses the library import c05.dessert.*; public class Dinner { public Dinner() { System.out.println("Dinner constructor"); } public static void main(String[] args) { Cookie x = new Cookie(); //! x.foo(); // Can't access } } ///:~ ``` 就可以創建一個`Cookie`對象，因為它的構造器是`public`的，而且類也是`public`的（公共類的概念稍后還會進行更詳細的講述）。然而，`foo()`成員不可在`Dinner.java`內訪問，因為`foo()`只有在`dessert`包內才是“友好”的。 (1) 默認包 大家可能會驚訝地發現下面這些代碼得以順利編譯——盡管它看起來似乎已違背了規則： ``` //: Cake.java // Accesses a class in a separate // compilation unit. class Cake { public static void main(String[] args) { Pie x = new Pie(); x.f(); } } ///:~ ``` 在位于相同目錄的第二個文件里： ``` //: Pie.java // The other class class Pie { void f() { System.out.println("Pie.f()"); } } ///:~ ``` 最初可能會把它們看作完全不相干的文件，然而`Cake`能創建一個`Pie`對象，并能調用它的`f()`方法！通常的想法會認為`Pie`和`f()`是“友好的”，所以不適用于`Cake`。它們確實是友好的——這部分結論非常正確。但它們之所以仍能在`Cake.java`中使用，是由于它們位于相同的目錄中，而且沒有明確的包名。Java把象這樣的文件看作那個目錄“默認包”的一部分，所以它們對于目錄內的其他文件來說是“友好”的。 ## 5.2.3 `private`：不能接觸！ `private`關鍵字意味著除非那個特定的類，而且從那個類的方法里，否則沒有人能訪問那個成員。同一個包內的其他成員不能訪問`private`成員，這使其顯得似乎將類與我們自己都隔離起來。另一方面，也不能由幾個合作的人創建一個包。所以`private`允許我們自由地改變那個成員，同時毋需關心它是否會影響同一個包內的另一個類。默認的“友好”包訪問通常已經是一種適當的隱藏方法；請記住，對于包的用戶來說，是不能訪問一個“友好”成員的。這種效果往往能令人滿意，因為默認訪問是我們通常采用的方法。對于希望變成`public`（公共）的成員，我們通常明確地指出，令其可由客戶程序員自由調用。而且作為一個結果，最開始的時候通常會認為自己不必頻繁使用`private`關鍵字，因為完全可以在不用它的前提下發布自己的代碼（這與C++是個鮮明的對比）。然而，隨著學習的深入，大家就會發現`private`仍然有非常重要的用途，特別是在涉及多線程處理的時候（詳情見第14章）。 下面是應用了`private`的一個例子： ``` //: IceCream.java // Demonstrates "private" keyword class Sundae { private Sundae() {} static Sundae makeASundae() { return new Sundae(); } } public class IceCream { public static void main(String[] args) { //! Sundae x = new Sundae(); Sundae x = Sundae.makeASundae(); } } ///:~ ``` 這個例子向我們證明了使用`private`的方便：有時可能想控制對象的創建方式，并防止有人直接訪問一個特定的構造器（或者所有構造器）。在上面的例子中，我們不可通過它的構造器創建一個`Sundae`對象；相反，必須調用`makeASundae()`方法來實現（注釋③）。 ③：此時還會產生另一個影響：由于默認構造器是唯一獲得定義的，而且它的屬性是`private`，所以可防止對這個類的繼承（這是第6章要重點講述的主題）。 若確定一個類只有一個“助手”方法，那么對于任何方法來說，都可以把它們設為`private`，從而保證自己不會誤在包內其他地方使用它，防止自己更改或刪除方法。將一個方法的屬性設為`private`后，可保證自己一直保持這一選項（然而，若一個引用被設為`private`，并不表明其他對象不能擁有指向同一個對象的`public`引用。有關“別名”的問題將在第12章詳述）。 ## 5.2.4 `protected`：“友好的一種” `protected`（受到保護的）訪問指示符要求大家提前有所認識。首先應注意這樣一個事實：為繼續學習本書一直到繼承那一章之前的內容，并不一定需要先理解本小節的內容。但為了保持內容的完整，這兒仍然要對此進行簡要說明，并提供相關的例子。 `protected`關鍵字為我們引入了一種名為“繼承”的概念，它以現有的類為基礎，并在其中加入新的成員，同時不會對現有的類產生影響——我們將這種現有的類稱為“基類”或者“基本類”（Base Class）。亦可改變那個類現有成員的行為。對于從一個現有類的繼承，我們說自己的新類“擴展”（`extends`）了那個現有的類。如下所示： ``` class Foo extends Bar { ``` 類定義剩余的部分看起來是完全相同的。 若新建一個包，并從另一個包內的某個類里繼承，則唯一能夠訪問的成員就是原來那個包的`public`成員。當然，如果在相同的包里進行繼承，那么繼承獲得的包能夠訪問所有“友好”的成員。有些時候，基類的創建者喜歡提供一個特殊的成員，并允許訪問派生類。這正是`protected`的工作。若往回引用5.2.2小節“`public`：接口訪問”的那個`Cookie.java`文件，則下面這個類就不能訪問“友好”的成員： ``` //: ChocolateChip.java // Can't access friendly member // in another class import c05.dessert.*; public class ChocolateChip extends Cookie { public ChocolateChip() { System.out.println( "ChocolateChip constructor"); } public static void main(String[] args) { ChocolateChip x = new ChocolateChip(); //! x.foo(); // Can't access foo } } ///:~ ``` 對于繼承，值得注意的一件有趣的事情是倘若方法`foo()`存在于類`Cookie`中，那么它也會存在于從`Cookie`繼承的所有類中。但由于`foo()`在外部的包里是“友好”的，所以我們不能使用它。當然，亦可將其變成`public`。但這樣一來，由于所有人都能自由訪問它，所以可能并非我們所希望的局面。若象下面這樣修改類`Cookie`： ``` public class Cookie { public Cookie() { System.out.println("Cookie constructor"); } protected void foo() { System.out.println("foo"); } } ``` 那么仍然能在包`dessert`里“友好”地訪問`foo()`，但從`Cookie`繼承的其他東西亦可自由地訪問它。然而，它并非公共的（`public`）。