掌握 Getters and Setters in Java：初学者电子书指南 #Java #Getters #Setters

以下是根据提供的 subtitle transcript 和 project file guidelines 生成的完整电子书文章。请享受这篇关于 Java 中 getters and setters 的结构化指南！

目录 (页码仅供参考)

1. 引言 ………………………………………….. 1
2. 理解 Java 中的 Access Specifiers ………………….. 3
3. Getters and Setters 详解 …………………………… 5
    3.1 为什么使用 Getters and Setters? …………………………. 5
    3.2 示例代码：Car Class 示例 …………………….. 7
4. 代码讲解：逐步说明 ………………. 10
    4.1 代码 Syntax 和 Logic ………………………………. 10
    4.2 图解：Car Class 的简化 UML ……………… 12
5. Public 与 Private Variables 比较表 …………….. 14
6. 结论 ……………………………………………… 16
7. SEO Keywords ……………………………………………. 17

1. 引言

本电子书聚焦于 Java 面向对象编程中最基本的概念之一——getters and setters。我们首先了解 Access Specifiers（public 和 private）如何保护 class 的 member variables，并探讨为何使用 getters and setters 来修改这些变量是一种推荐的实践。

文章说明了：

封装（encapsulation）和数据安全性的重要性。
public 与 private 访问修饰符的工作原理。
如何通过代码示例实现 getter 和 setter 方法。
代码逻辑的详细逐步讲解。

此外，文章还包含了一个对比表以便快速掌握两者差异，一个 UML 图用于理解 class 的设计，以及以表格形式展示 Java 中的各个方面。

下面是本指南涵盖主题的表格总结：

主题	详情
Access Specifiers	Public vs. Private
Encapsulation	Secure Data Handling
Getter and Setter Methods	Code Implementation
Code Walkthrough	Step-by-step Logic
UML Diagram	Class Structure

何时及何地使用：

当设计模式要求封装时可采用此方法。
非常适合在 application development 中保护 class 成员变量。
推荐给寻求 Java 最佳实践的初学者。

2. 理解 Java 中的 Access Specifiers

Java 使用 access specifiers 来管理 classes、methods 以及 variables 的可见性。最常用的包括：

Public：可在程序任何地方访问。
Private：仅可在定义的 class 内访问。

使用 private 访问修饰符为 class variables 提供保护，防止未经授权的修改。然而，为了获取或修改 private 变量，我们使用名为 getters 和 setters 的 public 方法。这种封装机制不仅增强了安全性，并且在访问数据时允许执行额外的处理（例如，验证）。

3. Getters and Setters 详解

3.1 为什么使用 Getters and Setters?

它们为访问和更新 private 变量提供了一种受控方式。
它们允许添加额外的功能，比如输入验证或记录变更。
它们确保对变量值的修改在一个安全且一致的方式下进行管理。

3.2 示例代码：Car Class 示例

下面是一个简化的 Car class 示例，展示了如何在 Java 中使用 getters and setters。

Program Code – Car.java

/* 
   Car class 展示了 encapsulation，通过将 
   'doors' attribute 声明为 private 并提供相应的 
   getter 和 setter 方法。
*/
public class Car {  
    // Private member variable  
    private int doors;  

    // Setter method to update the number of doors  
    public void setDoors(int doors) {  
        // Using 'this' keyword to refer to the current object's member variable  
        this.doors = doors;  
    }  

    // Getter method to retrieve the number of doors  
    public int getDoors() {  
        return this.doors;  
    }  
}

Car class 展示了 encapsulation，通过将

'doors' attribute 声明为 private 并提供相应的

getter 和 setter 方法。

public class Car {

// Private member variable

private int doors;

// Setter method to update the number of doors

public void setDoors(int doors) {

// Using 'this' keyword to refer to the current object's member variable

this.doors = doors;

}

// Getter method to retrieve the number of doors

public int getDoors() {

return this.doors;

}

Program Code – Main.java

/* 
   Main class 创建了 Car 的一个实例，并使用 
   setters 和 getters 来更新和显示门的数量。
*/
public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
        // Create a Car object  
        Car car = new Car();  

        // Set the number of doors to 4  
        car.setDoors(4);  // Setter method call with value 4  

        // Retrieve the door count using the getter method and display it  
        System.out.println("Number of doors: " + car.getDoors());  

        // Expected Output: Number of doors: 4
        // NOTE: In a previous demonstration, output was 0 due to direct access issues.
    }  
}

Main class 创建了 Car 的一个实例，并使用

setters 和 getters 来更新和显示门的数量。

public class Main {

public static void main(String[] args) {

// Create a Car object

Car car = new Car();

// Set the number of doors to 4

car.setDoors(4); // Setter method call with value 4

// Retrieve the door count using the getter method and display it

System.out.println("Number of doors: " + car.getDoors());

// Expected Output: Number of doors: 4

// NOTE: In a previous demonstration, output was 0 due to direct access issues.

}

4. 代码讲解：逐步说明

4.1 代码 Syntax 和 Logic

Declaration：在 Car class 中，变量 ‘doors’ 被声明为 private，因此只能通过 setter 和 getter 方法进行访问或修改。
Setter Method (setDoors)：
- 此方法被定义为 public，使程序能够更新 private 变量。
- 使用 ‘this’ 关键字确保即使参数和成员变量同名，也能正确更新该 private member variable。
Getter Method (getDoors)：
- 此方法同样定义为 public，并返回 private member variable 的值，确保访问得到有效控制。
Main Execution：
- 创建了一个 Car 的实例。
- 使用 setter 方法赋值为 4，展示了正确的封装实践。
- 随后使用 getter 方法获取并显示该值，确认更新已生效。

4.2 图解：Car Class 的简化 UML

下面是一个简单的 UML 图，表示 Car class 的结构：

            +-----------------------+
            |         Car           |
            +-----------------------+
            | - doors: int          |
            +-----------------------+
            | + setDoors(doors:int) |
            | + getDoors(): int     |
            +-----------------------+

+-----------------------+

| Car |

+-----------------------+

| - doors: int |

+-----------------------+

| + setDoors(doors:int) |

| + getDoors(): int |

+-----------------------+

该图直观地展示了 ‘doors’ 变量为 private，只能通过 public 方法进行访问。

5. Public 与 Private Variables 比较表

下表突出显示了 public 和 private access specifiers 的主要区别：

特性	Public	Private
可访问性	可在任何地方访问	仅在 class 内部访问
数据安全性	安全性较低，易于外部修改	更安全，访问受控
使用场景	通用方法、功能工具	需要验证的敏感数据
直接数据操作	允许	不允许，需使用 getters/setters

6. 结论

总之，本电子书讨论了封装在 Java 编程中的重要性，以及 getters and setters 如何通过保护数据来支持这一原则。代码讲解的逐步说明、配合 UML 图和比较表清晰地阐释了：

Access Specifiers 的作用。
getter 和 setter 方法的实现及其重要性。
以 Car class 示例展示的实际应用注意事项。

采用这些做法不仅能加强数据完整性，同时也能使您的 Java 应用程序更加健壮和易于维护。无论您是初学者探索 Java，还是有经验的开发者巩固概念，理解和使用 getters and setters 都将为您的编程技能增添宝贵的一环。

7. SEO-Optimized Keywords

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注：本文章由 AI 自动生成。