封装（Encapsulation）

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2023-12-01

Encapsulation被定义为“将一个或多个项目封装在物理或逻辑包中的过程”。在面向对象的编程方法中，封装阻止了对实现细节的访问。

抽象和封装是面向对象编程中的相关特征。抽象允许使相关信息可见，封装使程序员能够implement the desired level of abstraction 。

使用access specifiers实现封装。 access specifier定义类成员的范围和可见性。 C＃支持以下访问说明符 -

Public
Private
Protected
Internal
Protected internal

公共访问说明符

公共访问说明符允许类将其成员变量和成员函数公开给其他函数和对象。可以从课外访问任何公共成员。

以下示例说明了这一点 -

using System;
namespace RectangleApplication {
   class Rectangle {
      //member variables
      public double length;
      public double width;
      public double GetArea() {
         return length * width;
      }
      public void Display() {
         Console.WriteLine("Length: {0}", length);
         Console.WriteLine("Width: {0}", width);
         Console.WriteLine("Area: {0}", GetArea());
      }
   }//end class Rectangle
   class ExecuteRectangle {
      static void Main(string[] args) {
         Rectangle r = new Rectangle();
         r.length = 4.5;
         r.width = 3.5;
         r.Display();
         Console.ReadLine();
      }
   }
}

编译并执行上述代码时，会产生以下结果 -

Length: 4.5
Width: 3.5
Area: 15.75

在前面的示例中，成员变量length和width被声明为public ，因此可以使用名为r的Rectangle类的实例从函数Main（）访问它们。

成员函数Display()和GetArea()也可以直接访问这些变量，而无需使用该类的任何实例。

成员函数Display()也被声明为public ，因此也可以使用名为r的Rectangle类的实例从Main()访问它。

私人访问说明符

私有访问说明符允许类从其他函数和对象隐藏其成员变量和成员函数。只有同一个类的函数才能访问其私有成员。即使是类的实例也无法访问其私有成员。

以下示例说明了这一点 -

using System;
namespace RectangleApplication {
   class Rectangle {
      //member variables
      private double length;
      private double width;
      public void Acceptdetails() {
         Console.WriteLine("Enter Length: ");
         length = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
         Console.WriteLine("Enter Width: ");
         width = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
      }
      public double GetArea() {
         return length * width;
      }
      public void Display() {
         Console.WriteLine("Length: {0}", length);
         Console.WriteLine("Width: {0}", width);
         Console.WriteLine("Area: {0}", GetArea());
      }
   }//end class Rectangle
   class ExecuteRectangle {
      static void Main(string[] args) {
         Rectangle r = new Rectangle();
         r.Acceptdetails();
         r.Display();
         Console.ReadLine();
      }
   }
}

编译并执行上述代码时，会产生以下结果 -

Enter Length:
4.4
Enter Width:
3.3
Length: 4.4
Width: 3.3
Area: 14.52

在前面的示例中，成员变量length和width被声明为private ，因此无法从函数Main（）访问它们。成员函数AcceptDetails()和Display()可以访问这些变量。由于成员函数AcceptDetails()和Display()被声明为public ，因此可以使用名为r的Rectangle类的实例从Main()访问它们。

受保护的访问说明符

受保护的访问说明符允许子类访问其基类的成员变量和成员函数。这样它有助于实现继承。我们将在继承章节中更详细地讨论这个问题。

内部访问说明符

内部访问说明符允许类将其成员变量和成员函数公开给当前程序集中的其他函数和对象。换句话说，可以从定义成员的应用程序中定义的任何类或方法访问具有内部访问说明符的任何成员。

以下程序说明了这一点 -

using System;
namespace RectangleApplication {
   class Rectangle {
      //member variables
      internal double length;
      internal double width;
      double GetArea() {
         return length * width;
      }
      public void Display() {
         Console.WriteLine("Length: {0}", length);
         Console.WriteLine("Width: {0}", width);
         Console.WriteLine("Area: {0}", GetArea());
      }
   }//end class Rectangle
   class ExecuteRectangle {
      static void Main(string[] args) {
         Rectangle r = new Rectangle();
         r.length = 4.5;
         r.width = 3.5;
         r.Display();
         Console.ReadLine();
      }
   }
}

编译并执行上述代码时，会产生以下结果 -

Length: 4.5
Width: 3.5
Area: 15.75

在前面的示例中，请注意，成员函数GetArea()未使用任何访问说明符声明。那么如果我们不提及任何类成员的默认访问说明符是什么？这是private 。

受保护的内部访问说明符

受保护的内部访问说明符允许类从其他类对象和函数中隐藏其成员变量和成员函数，但同一应用程序中的子类除外。在实现继承时也使用它。