5.4 类访问

在Java中,亦可用访问指示符判断出一个库内的哪些类可由那个库的用户使用。若想一个类能由客户程序员调用,可在类主体的起始花括号前面某处放置一个public关键字。它控制着客户程序员是否能够创建属于这个类的一个对象。

为控制一个类的访问,指示符必须在关键字class之前出现。所以我们能够使用:

public class Widget {

也就是说,假若我们的库名是mylib,那么所有客户程序员都能访问Widget——通过下述语句:

import mylib.Widget;

或者

import mylib.*;

然而,我们同时还要注意到一些额外的限制:

(1) 每个编译单元(文件)都只能有一个public类。每个编译单元有一个公共接口的概念是由那个公共类表达出来的。根据自己的需要,它可拥有任意多个提供支撑的“友好”类。但若在一个编译单元里使用了多个public类,编译器就会向我们提示一条出错消息。

(2) public类的名字必须与包含了编译单元的那个文件的名字完全相符,甚至包括它的大小写形式。所以对于Widget来说,文件的名字必须是Widget.java,而不应是widget.java或者WIDGET.java。同样地,如果出现不符,就会报告一个编译期错误。

(3) 可能(但并常见)有一个编译单元根本没有任何公共类。此时,可按自己的意愿任意指定文件名。

如果已经获得了mylib内部的一个类,准备用它完成由Widget或者mylib内部的其他某些public类执行的任务,此时又会出现什么情况呢?我们不希望花费力气为客户程序员编制文档,并感觉以后某个时候也许会进行大手笔的修改,并将自己的类一起删掉,换成另一个不同的类。为获得这种灵活处理的能力,需要保证没有客户程序员能够依赖自己隐藏于mylib内部的特定实施细节。为达到这个目的,只需将public关键字从类中剔除即可,这样便把类变成了“友好的”(类仅能在包内使用)。

注意不可将类设成private(那样会使除类之外的其他东西都不能访问它),也不能设成protected(注释④)。因此,我们现在对于类的访问只有两个选择:“友好的”或者public。若不愿其他任何人访问那个类,可将所有构建器设为private。这样一来,在类的一个static成员内部,除自己之外的其他所有人都无法创建属于那个类的一个对象(注释⑤)。如下例所示:

//: Lunch.java
// Demonstrates class access specifiers.
// Make a class effectively private
// with private constructors:

class Soup {
  private Soup() {}
  // (1) Allow creation via static method:
  public static Soup makeSoup() {
    return new Soup();
  }
  // (2) Create a static object and
  // return a reference upon request.
  // (The "Singleton" pattern):
  private static Soup ps1 = new Soup();
  public static Soup access() {
    return ps1;
  }
  public void f() {}
}

class Sandwich { // Uses Lunch
  void f() { new Lunch(); }
}

// Only one public class allowed per file:
public class Lunch {
  void test() {
    // Can't do this! Private constructor:
    //! Soup priv1 = new Soup();
    Soup priv2 = Soup.makeSoup();
    Sandwich f1 = new Sandwich();
    Soup.access().f();
  }
} ///:~

④:实际上,Java 1.1内部类既可以是“受到保护的”,也可以是“私有的”,但那属于特别情况。第7章会详细解释这个问题。

⑤:亦可通过从那个类继承来实现。

迄今为止,我们创建过的大多数方法都是要么返回void,要么返回一个基本数据类型。所以对下述定义来说:

public static Soup access() {
return psl;
}

它最开始多少会使人有些迷惑。位于方法名(access)前的单词指出方法到底返回什么。在这之前,我们看到的都是void,它意味着“什么也不返回”(void在英语里是“虚无”的意思。但亦可返回指向一个对象的句柄,此时出现的就是这个情况。该方法返回一个句柄,它指向类Soup的一个对象。

Soup类向我们展示出如何通过将所有构建器都设为private,从而防止直接创建一个类。请记住,假若不明确地至少创建一个构建器,就会自动创建默认构建器(没有自变量)。若自己编写默认构建器,它就不会自动创建。把它变成private后,就没人能为那个类创建一个对象。但别人怎样使用这个类呢?上面的例子为我们揭示出了两个选择。第一个选择,我们可创建一个static方法,再通过它创建一个新的Soup,然后返回指向它的一个句柄。如果想在返回之前对Soup进行一些额外的操作,或者想了解准备创建多少个Soup对象(可能是为了限制它们的个数),这种方案无疑是特别有用的。

第二个选择是采用“设计方案”(Design Pattern)技术,本书后面会对此进行详细介绍。通常方案叫作“独子”,因为它仅允许创建一个对象。类Soup的对象被创建成Soup的一个static private成员,所以有一个而且只能有一个。除非通过public方法access(),否则根本无法访问它。

正如早先指出的那样,如果不针对类的访问设置一个访问指示符,那么它会自动默认为“友好的”。这意味着那个类的对象可由包内的其他类创建,但不能由包外创建。请记住,对于相同目录内的所有文件,如果没有明确地进行package声明,那么它们都默认为那个目录的默认包的一部分。然而,假若那个类一个static成员的属性是public,那么客户程序员仍然能够访问那个static成员——即使它们不能创建属于那个类的一个对象。

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