Java程序设计任务驱动教程（微课版） 课件 项目7 任务 改写计算圆面积的程序避免错误输入- 封装的使用

项目七

封装任务

改写计算圆面积的程序，避免错误输入—封装的使用Java程序设计任务驱动教程（微课版）项目七

封装任务使用封装改写计算圆面积程序，避免错误输入任务引入：为什么需要封装?问题提出：项目六例6-10中,可直接修改Circle对象

的radius属性(如

）circle1.radius=-1导致后果：半径为负数时,面积和周长计算结果不合

理(负数)核心需求：通过技术手段限制对成员变量的直接访

问,确保数据合法性TestCircle.java//直接修改半径,存在⻛险Circlecircle1=newCircle();;circle1.radius

=-1;//半径为负数!System.out.println("面积:"+circle1.getArea();());//输出:面积:-3.1415926535897931.封装的概念与核心思想定义：面向对象三大特性之一，将对象的状态信息(成员变量)隐藏在内部，不允许外部

直接访问，通过类提供的方法实现对内部信息的操作和访问。核心思想:“隐藏实现细节,暴露公共接口”类比：贾岛《寻隐者不遇》“云深不知处”—

隐藏内部状态，仅通过特定方式（如寻

隐者）交互。2.访问私有成员变量：getter与setter方法私有成员变量：使用private修饰，仅当前类可直接访问。访问与修改方式:getter方法:public返回值类型

getXxx(),

用于获取成员变量值。setter方法:publicvoidsetXxx(参数类型参数名)

，用于修改成员变量值，可添加数据校验逻辑。作用：控制访问权限、实现数据合法性校验、提高代码可维护性。3.Java访问控制权限定义:用于控制类、成员变量、方法的访问范围,是封装实现的基础。核心作用:实现代码封装,保护内部实现,规范外部访问。四种权限级别(从严格到宽松)4.四种控制权限详细说明访问权限访问权限(同一类/同一包/子类/全局)用于特用场景private√/×/×/×仅本类内部可见default√/√/×/×包内可见，包外不可见。protected√/√/√/×包内及子类可见（子类通过继承访问）public√/√/√/√全局可见关键结论：优先用private封装内部细节、public仅暴露必要接口、谨慎使用protected，避免破坏封装性。5.Student类封装实例分析未封装问题：例7-1中，Student类成员变量name/age被private修饰后，外部直接访问会报错。="小明";错误根源：private成员变量不允许类外部直接访问，这是Java封装机制的核心保护措施。数据安全风险：未封装时可随意赋值不合理数据（如

)，导致逻辑错误但语法无错。age=-19;classStudent{

privateStringname;

privateintage;}publicclassTestStudent{publicstaticvoidmain(String[]args){Studentstu1=newStudent();stu1.name="小明";//编译错误!

//ThefieldSisnotvisible

stu1.age=-19;

//编译错误!

//ThefieldSisnotvisible

stu1.showInfo();}}TestStudent.java5.Student类封装实现Student成员变量:-name:String-age:int构造方法:+Student()+Student(Stringname,intage)成员方法:+getName():String+setName(Stringname):void+getAge():int+setAge(intage):void+showInfo():void//setAge方法实现数据校验public

void

setAge(intage){

if(age<0){

System.out.println("您输入的年龄不正确!");age=0;//非法输入//时重置为00}else{

this.age=age;}}运行结果“输入age=-19时，输出“您输入的年龄不正确!”，最终age=0，确保数据合法性。任务实施：Circle类的封装改造任务要求：基于项目六例6-10,修改Circle类实现封装1.将radius属性私有化(privatedoubleradius

)2.添加getter方法:publicdoublegetRadius()3.添加setter方法:publicvoidsetRadius(doubleradius)

,实现半径合法性校验(<0则设为0)4.修改测试类TestCircleWithPrivate，验证错误输入处理(如设置radius=-1)任务实施：Circle类封装设计,UML类图Circle-radius:double+Circle()+Circle(doubleradius)+getRadius():double+setRadius(doubleradius):void+getArea():double+getPerimeter():double核心组成私有成员变量:-radius:double构造方法:+Circle()、+Circle(doubleradius)公共方法:+getRadius(),+setRadius(...),+getArea(),+getPerimeter()设计要点隐藏

实现细节，通过公共方法暴露必要功能（获取面积、周长），并在setRadius方法中实现数据合法性校验。radius任务实施：Circle类代码实现与运行结果Circle.javaprivate

doubleradius;//私有成员变量//有参构造方法,带校验public

Circle(doubleradius){

this.radius=(radius>=0)?radius:0;}//setter方法,带校验public

void

setRadius(doubleradius){

this.radius=(radius>=0)?radius:0;}运行结果1.实例化Circle(2):半径为2.0的圆形面积:12.5663706143591722.调用setRadius(-1)后:半径为0.0的圆形面积:0.0结论封装有效拦截了不合理输入,确保数据合法性和计算正确性。总结：封装的核心价值与要点核心价值数据安全:防