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1. Java 访问修饰符概述

Java 提供了 四种访问修饰符，用于控制类、方法、变量和构造器的访问权限。通过合理设置访问权限，可以实现代码的封装性，降低类之间的耦合度，并提高代码的安全性和可维护性。

修饰符	类内部	同一包	子类	其他包
public	✔️	✔️	✔️	✔️
protected	✔️	✔️	✔️	❌
default（默认，无修饰符）	✔️	✔️	❌	❌
private	✔️	❌	❌	❌

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2. 四种访问修饰符详解

2.1 public（公共访问）

• 作用：被 public 修饰的类、方法、变量或构造器可以被任何类访问，无论是否在同一个包中。
• 使用场景：
  • 公共接口方法（如 get/set 方法）。
  • 工具类或常量类（如 Math 类的 PI 常量）。
• 示例：

  public class PublicExample {public int publicVar = 100; // 可被任何类访问public void publicMethod() {System.out.println("Public Method");}
  }
  

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2.2 protected（受保护访问）

• 作用：
  • 被 protected 修饰的成员可以在 同一包内访问，也可以在 不同包的子类中访问。
  • 跨包子类不能直接访问父类实例的 protected 成员（需通过继承）。
• 使用场景：
  • 父类中需要被子类继承但对外部隐藏的成员。
  • 包内协作的扩展功能。
• 示例：

  // 父类（包 com.example.parent）
  public class Parent {protected int protectedVar = 200; // 同包或子类可见protected void protectedMethod() {System.out.println("Protected Method");}
  }// 子类（包 com.example.child）
  public class Child extends Parent {void accessProtected() {System.out.println(protectedVar); // 允许：继承的 protected 成员protectedMethod(); // 允许：继承的 protected 方法Parent p = new Parent();// p.protectedVar = 300; // ❌ 错误：跨包不能直接访问父类实例的 protected 成员}
  }
  

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2.3 default（默认，包级私有，无修饰符）

• 作用：
  • 未显式使用修饰符时，成员默认只能在 同一包内访问。
  • 子类无法继承默认访问权限的成员（即使在不同包中）。
• 使用场景：
  • 包内共享的辅助类或工具方法。
  • 不需要跨包访问的实现细节。
• 示例：

  // 包 com.example.utils
  class DefaultExample { // 仅同包可见int defaultVar = 300; // 同包内可见void defaultMethod() {System.out.println("Default Method");}
  }// 同包类
  public class Test {void testDefault() {DefaultExample obj = new DefaultExample();obj.defaultVar = 400; // 允许：同包访问obj.defaultMethod(); // 允许：同包访问}
  }
  

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2.4 private（私有访问）

• 作用：
  • 被 private 修饰的成员 仅在定义它的类内部可见。
  • 子类和包外类都无法直接访问。
• 使用场景：
  • 封装类的内部实现细节（如字段、工具方法）。
  • 防止外部直接修改对象状态。
• 示例：

  public class PrivateExample {private int privateVar = 400; // 仅本类可见private void privateMethod() {System.out.println("Private Method");}// 公共方法提供对私有成员的受控访问public void accessPrivate() {System.out.println(privateVar); // 允许：本类内部访问privateMethod(); // 允许：本类内部访问}
  }// 测试类
  public class Test {void testPrivate() {PrivateExample obj = new PrivateExample();// System.out.println(obj.privateVar); // ❌ 错误：外部无法访问 private 成员// obj.privateMethod(); // ❌ 错误：外部无法访问 private 方法obj.accessPrivate(); // 允许：通过公共方法间接访问}
  }
  

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3. 顶层类的访问修饰符

• 顶层类（非内部类）的修饰符限制：
  • 只能使用 public 或 default（默认，包私有） 修饰符。
  • 不能使用 private 或 protected。
• 示例：

  // 允许
  public class PublicClass { /* ... */ }
  class DefaultClass { /* ... */ } // 默认访问权限// ❌ 错误：顶层类不能使用 private 或 protected
  private class PrivateClass { /* ... */ }
  protected class ProtectedClass { /* ... */ }
  

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4. 访问修饰符的设计哲学

1. 封装性：
   • 使用 private 隐藏实现细节，通过 public 或 protected 提供受控的访问接口。
   • 例如：private int age 通过 getAge() 和 setAge(int age) 方法访问。
2. 模块化：
   • 使用默认修饰符将实现细节限制在包内，降低外部依赖。
3. 继承与扩展：
   • 使用 protected 允许子类继承并扩展功能，同时限制外部访问。

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5. 常见问题与注意事项

Q1: protected 成员在跨包子类中如何访问？

• 答案：
  • 子类可以继承父类的 protected 成员，但 不能直接访问父类实例的 protected 成员。
  • 必须通过 继承的子类实例 或 自身继承的成员 访问。

Q2: 为什么 private 成员不能被子类继承？

• 答案：
  • private 成员仅在定义它的类内部可见，子类无法直接访问。
  • 如果需要子类使用，需通过 protected 或 public 方法暴露接口。

Q3: 如何选择访问修饰符？

• 建议：
  • 默认：优先使用 private，仅在需要时放宽权限。
  • 跨包访问：使用 public。
  • 子类继承：使用 protected。
  • 包内共享：使用默认修饰符。

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6. 总结

范围：public > protected > default > private

修饰符	作用范围	典型用途
public	所有类	公共接口、工具类
protected	同包 + 子类	父类成员供子类继承
default（默认，无修饰符）	同包	包内协作、实现细节
private	本类	封装内部状态、工具方法