数据封装是使用对象编程时需要掌握的最重要的概念。在面向对象编程中，数据封装涉及：

• 在一个地方合并数据和如何操作数据。这是通过对象的状态（私有字段）和行为（公共方法）实现的。
• 仅允许通过行为访问和修改对象的状态。然后可以严格控制对象状态中包含的值。
• 隐藏对象工作方式的详细信息。外部世界可以访问对象的唯一部分是其行为。这些行为中发生的事情以及状态的存储方式都隐藏在视图中。

强制数据封装

首先，我们必须设计对象，使其具有状态和行为。我们创建私有字段，其中包含作为行为的状态和公共方法。

例如，如果我们设计一个person对象，我们可以创建私有字段来存储一个人的名字、姓氏和地址。这三个字段的值组合在一起构成对象的状态。我们还可以创建一个名为displayPersonDetails的方法，在屏幕上显示名字、姓氏和地址的值。

接下来，我们必须做出访问和修改对象状态的行为。这可以通过三种方式实现：

• 构造函数方法。通过调用构造函数方法创建对象的新实例。可以将值传递给构造函数方法以设置对象的初始状态。有两件有趣的事情值得注意。首先，Java并不坚持每个对象都有一个构造函数方法。如果不存在任何方法，则对象的状态使用私有字段的默认值。其次，可以存在多个构造函数方法。这些方法在传递给它们的值以及它们如何设置对象的初始状态方面会有所不同。
• 访问器方法。对于每个私有字段，我们可以创建一个将返回其值的公共方法。
• 变异方法。对于每个私有字段，我们可以创建一个公共方法来设置其值。如果希望私有字段为只读，请不要为其创建mutator方法。

例如，我们可以将person对象设计为具有两个构造函数方法。第一个不接受任何值，只是将对象设置为具有默认状态（即，名字、姓氏和地址将是空字符串）。第二个参数根据传递给它的值设置名字和姓氏的初始值。我们还可以创建三个名为getFirstName、getLastName和getAddress的访问器方法，它们只返回相应私有字段的值。创建一个名为setAddress的mutator字段，该字段将设置地址私有字段的值。

最后，我们隐藏了对象的实现细节。只要我们坚持将状态字段私有化，行为公开化，外部世界就无法知道对象内部是如何工作的。

数据封装的原因

采用数据封装的主要原因是：

• 使对象的状态保持合法。通过使用公共方法强制修改对象的私有字段，我们可以将代码添加到mutator或constructor方法中，以确保该值合法。例如，假设person对象还存储用户名作为其状态的一部分。用户名用于登录我们正在构建的Java应用程序，但长度限制为10个字符。我们可以做的是在用户名的mutator方法中添加代码，确保用户名的值不超过10个字符。
• 我们可以更改对象的实现。只要我们保持公共方法不变，我们就可以在不破坏使用它的代码的情况下更改对象的工作方式。对象本质上是调用它的代码的“黑盒”。
• 对象的重复使用。我们可以在不同的应用程序中使用相同的对象，因为我们在一个地方组合了数据及其操作方式。
• 每个对象的独立性。如果对象编码不正确并导致错误，那么测试和修复很容易，因为代码位于一个位置。事实上，对象可以独立于应用程序的其余部分进行测试。同样的原则也可以用于大型项目，在这些项目中，不同的程序员可以被指派创建不同的对象。