为什么Java中的实例变量总是私有的？

我是Java新手，正在学习封装，并看到了一个实例变量在类中声明为私有的示例

我有两个问题：

为什么实例变量是私有的？为什么不公开

如果实例变量被公开并直接访问呢？我们是否看到任何限制

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你能用一个例子解释一下，如果实例变量在Java类中声明为公共变量，会出现什么问题吗

因为如果更改类的结构（删除字段等）；它会引起错误。但是如果您有一个

getX（）

方法，您可以在那里计算所需的值（如果字段被删除）

你有一个问题，那就是类不知道是否有什么改变，不能保证完整性

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首先，并非所有实例变量都是私有的。其中一些是受保护的，这仍然保留了封装

封装的一般思想是类不应公开其内部状态。它应该只在执行其方法时使用它。原因是每个类都有一个所谓的“状态空间”。即，其字段的一组可能值。它可以控制其状态空间，但如果它将其公开，其他人可能会将其置于无效状态

例如，如果您有两个布尔字段，并且该类只能在3种情况下正常工作：[false，false]，[false，true]和[true，false]。如果将字段公开，则另一个对象可以设置[true，true]，而不知道内部约束，并且对原始对象调用的下一个方法将触发意外结果

将实例变量设置为公共或私有是一种设计权衡 设计器在声明类时会执行以下操作。举例说明 公共变量，公开类实现的详细信息， 从而提供更高的效率和简洁的表达 妨碍未来维护工作的可能费用。通过 隐藏类的内部实现的详细信息 将来更改类的实现的可能性 不破坏任何使用该类的代码

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它们不必是私人的，但它们应该是私人的。字段是一个实现细节，因此您应该将其保持为私有。如果您想允许用户获取或设置其值，可以使用属性（获取和设置方法）-这可以让您安全地执行（例如验证输入），还允许您更改实现细节（例如，将一些值委托给其他对象等）不丢失向后兼容性。

实例变量被设置为私有，以强制这些类的用户使用方法访问它们。 在大多数情况下，有普通的getter和setter，但也可以使用其他方法

例如，使用方法将允许您将访问限制为只读，即，如果没有setter，字段可能会被读取，但不会被写入。如果这一领域是公开的，那是不可能的

此外，您可能会为字段访问添加一些检查或转换，这在对公共字段的普通访问中是不可能的。如果某个字段是公共的，并且您以后希望通过执行附加检查等的方法强制所有访问，那么您必须更改该字段的所有用法。如果将其设置为私有，则以后只需更改访问方法

如果电话是私人电话：

考虑这种情况：

class Address {
  private String phone;

  public void setPhone(String phone) {
    this.phone = phone;
  }
}

//access:
Address a = new Address();
a.setPhone("001-555-12345");

如果我们从这样的类开始，然后需要对电话号码执行检查（例如，一些最小长度、仅限数字等），您只需更改setter：

class Address {
  private String phone;

  public void setPhone(String phone) {
    if( !isValid( phone) ) { //the checks are performed in the isValid(...) method
     throw new IllegalArgumentException("please set a valid phone number");
    }

    this.phone = phone;
  }
}

//access:
Address a = new Address();
a.setPhone("001-555-12345"); //access is the same

如果电话是公用的：

有人可以像这样设置

手机

，而你对此无能为力：

Address a = new Address();
a.phone="001-555-12345";

如果您现在想要强制执行验证检查，则必须将其设置为私有，并且编写上述行的人必须将第二行更改为：

a.setPhone("001-555-12345");

因此，您不能只添加检查而不破坏其他代码（它将不再编译）

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此外，如果您通过方法访问类的所有字段/属性，您可以保持访问一致，用户不必担心该属性是存储的（即是实例字段）还是计算的（只有方法而没有实例字段）。

一些回答者已经指出，实例变量不必是

私有的

，但为了保持封装，它们通常至少不被设置为

公共的

我在（我认为）干净的代码中看到了一个例子，很好地说明了这一点。如果我没记错的话，它是一个复数（如

a+bi

）类型；无论如何，像这样的东西，我手边没有这本书。它公开了获取实部和虚部值的方法以及设置实例值的方法。这样做的最大好处是，它允许在不破坏任何代码使用者的情况下完全替换实现。例如，复数可以存储在两种形式中的一种：作为复数平面上的坐标（

a+bi

），或者以极坐标形式（

φ

和

|z

）存储。将内部存储格式保留为一个实现细节允许您来回更改，同时仍然在两个窗体上公开数字，从而允许类的用户选择对他们当前执行的操作更方便的内容

在其他情况下，可能会有一组相关字段，例如如果字段

y

在给定范围内，则字段

x

必须具有某些属性。一个简单的例子是，对于数值和一些任意值

z