从零学Java(8)——访问控制权限

26 December 2013

不得不吐槽一下，几天前更新了篇博文，结果push到github上就一直报错，提示还是一些很早的文章有错误。刚开始还能找到原因，主要是一些html语句被禁用了（难道jekyll更新了？），再后来的提示根本就不知道错误在哪里。后来感觉是电脑上的ruby版本太低，就安装了一个ruby1.9.3，但是jekyll好像不能识别用源码安装的ruby，尽管ruby -v显示的是1.9.3的版本，但是使用rvm就会显示1.9.1。没办法，用rvm来安装ruby吧，结果还报错，说libyaml没有安装。其实已经安装了，但是还是没有识别的问题。好吧，那就安装libyaml。用rvm或brew安装，会报错（也找不到哪里错误），用源码安装，结果提示缺少一些东西。那感觉像是编译器的问题，好吧，又要下载编译器，但是brew下载gcc的新版本又提示错误（编译出错）。没办法，更新xcode5，使用它提供的command line tools吧，2个多G啊。。。终于熬完了，结果还是不行。安装command line tools，发现xcode上还没有显示哪里安装。发现可以输入命令安装，结果安装不成（又不知道是哪里错误），那申请苹果的developer，从网上下载dmg文件安装吧，安装完后还是不成。怒了，卸载brew重新安装，结果网还被墙了。。。安装macports，再安装gcc，等了若干时间，又报错。终于，发现自己陷入了死循环。

解决办法是，把github上的repo删除，重新把jekyll下下来，再把之前的配置、文章和图片加入里面，别说，还真成功了。

现在越来越发现，折腾jekyll真是件头疼的事情，而操作系统本身也各种添堵（怀念起使用ubuntu的日子，那才叫便捷啊）。差点就放弃换个博客系统了。幸亏最终解决了问题。

这篇博客对应于《Java编程思想》第6章。什么是”访问控制权限“？打个比方，你不想让别人动你家的东西，那就用private，你想让别人用你家的东西，就使用public，你仅仅想让你和你的子女（即继承）用你家的东西，但不希望这个”大家庭“之外的人用，那就用protected。其实还有个包访问权限，它没有关键词。这个后面再说。说白了就是在设置作用域，对于设计类的程序员，当然希望能够使用类中任意的元素。而对于用户，类的设计者可能更希望他们仅仅使用类提供的接口，而不是使用内部的元素，防止出现错误，或破坏了封装。

这里需要介绍一个概念，包。比如你写了一个类A，但是有一个与类A同名的类，这时”包“就起到作用了。我们将这些构建设置到同属于某一个组群中，来解决冲突。比如你写了很多Java源文件，你想把这些源文件构建为同一个组群（包），就使用如下方法：

package access;

比如这些文件属于/access/mypackage文件夹内，则：

package access.mypackage;

如果要使用这个包中的类，我们这样做：

import access.mypackage.object;

我们看到了，引入时的这些”.“就是路径分隔符。object是类的名字，当然也可以引入所有的类。这样做既可以防止冲突，又方便使用这些类。

在Eclipse中，可以直接创建package，然后添加代码即可。而如果是在命令行输入命令来执行Java，就需要设置CLASSPATH（《从零学Java——搭建编程环境》这篇博文中，我们设置过这个环境变量，当时还不知道有什么用），这个变量帮助Java虚拟机找到你放包的位置。

前面说过包访问权限，包访问权限不需要任何关键字（有时也表示为friendly），意味着当前的包中的所有其他类对那个成员都有访问权限，但对于这个包之外的所有类，这个成员却是private。即处于同一个编译单元中的所有类彼此之间都是自动可访问的。如果处于相同目录且没有设定任何包名称的源代码，Java将其自动看作是隶属于该目录的默认包之中，于是它们为该目录中所有其他的文件都提供了包访问权限。

对于关键字public，它声明的所有成员对每个人都是可见的。但需要注意，每个Java源程序都仅能有一个public类，且这个类名称必须与文件名完全匹配。编译单元（源代码）中也可以不带有public类（不常用）。此时可以随意命名文件名。

private的作用使得除了包含该成员的类之外，其他任何类都无法访问这个成员。private有个特殊的用法，即它可以控制如何创建对象，并阻止别人直接访问某个特定的构造器（或全部构造器）。

class A {
    private A {}
    static A makeA() {
        return new A();
    }
}

public class B {
    public static void main(String[] args) {
        A x = A.makeA();
    }
}

我们看到，由于私有化了A类的构造器，我们只能通过makeA()类来创建A类对象。我们发现，这个A类是不能被继承，因为初始化导出类时，自动先处理基类的初始化。由于基类的构造器被设置为private，导出类无法访问，故初始化会失败。

在书中122页中提到了一种类似的用法：

class Soup2{
    private Soup2() {}
    private static Soup2 ps1 = new Soup2();
    public static Soup2 access() {
        return ps1;
    }
}

该用法是设计模式的一种——singleton单例，你始终只能创建它的一个对象，并且只能通过access方法来创建。我们来思考一下，为什么实现该功能要如此做。首先构造器一定要设置为private，否则构造器便可以任意使用。构造器也没必要设置为static类型（默认的static类型）。接下来我们想要只能创建该类的一个对象，这时比较直观的想法就是使用静态域，使得无论创建多少对象，都只存在一个该对象的拷贝。单单设置为static类型还不够，因为我们希望能够不直接创建这个对象，而是通过其他方法来创建。所以我们设置access方法并返回这个对象的引用。

如果知道继承，protected就很好理解。我们将基类中的成员或方法设置为protected，此时只有该基类或其导出类才能使用这个成员或方法。

通过访问控制权限，我们不仅能够设置内部的权限机制，防止用户误将内部方法或成员当做接口。而且，我们还实现了接口与具体实现的分离，防止用户对类中具体实现的修改或破坏。

java 19

Java 19