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Java中get()与set()方法深度解析：从封装原理到实战应用

news 2025/7/28 11:18:23

Java中get()与set()方法深度解析：从封装原理到实战应用

引言：为什么需要get()和set()？

在Java面向对象编程中，封装（Encapsulation） 是三大核心特性之一，而get()和set()方法则是实现封装的最直接手段。试想一个场景：如果类的属性直接暴露给外部（用public修饰），外部代码可以随意修改属性值（例如将一个人的年龄设为负数、将成绩设为150分），这会导致数据混乱和业务逻辑错误。

get()和set()方法的出现，正是为了控制对类属性的访问权限，同时在属性的读写过程中嵌入校验逻辑，确保数据的合法性。

一、封装的底层逻辑与get/set的角色

1. 封装的核心思想

封装的本质是"隐藏内部实现，暴露安全接口"。具体来说：

将类的属性用private修饰，禁止外部直接访问；
提供public的get()方法（用于读取属性）和set()方法（用于修改属性）；
在get()和set()中加入业务规则校验，确保数据符合预期。

这种设计的优势在于：

数据安全性：避免外部代码随意篡改属性；
代码可维护性：当业务规则变更时，只需修改get()/set()方法，无需改动所有调用处；
逻辑一致性：所有对属性的操作都经过统一入口，确保规则执行的一致性。

2. get()与set()的基础定义规范

get()和set()的命名与参数有严格规范（这也是IDE能自动生成的原因）：

setXxx()：
- 作用：设置属性值；
- 命名：以set开头，后接首字母大写的属性名（如属性name对应setName()）；
- 参数：与属性类型一致；
- 返回值：通常为void（也可返回当前对象实现链式调用）。
getXxx()：
- 作用：获取属性值；
- 命名：以get开头，后接首字母大写的属性名（如属性age对应getAge()）；
- 参数：无；
- 返回值：与属性类型一致。
布尔类型的特殊情况：
- 布尔属性（boolean）的get()方法通常命名为isXxx()（而非getXxx()），例如属性isStudent对应isStudent()。

二、实战案例：从基础到进阶

1. 基础案例：学生信息管理

public class Student {// 私有属性：外部无法直接访问private String name;   // 姓名private int age;       // 年龄private double score;  // 成绩private boolean isMale; // 是否为男性// 1. name的get/setpublic String getName() {return name;}public void setName(String name) {// 校验：姓名不能为null或空字符串if (name == null || name.trim().isEmpty()) {throw new IllegalArgumentException("姓名不能为空");}this.name = name;}// 2. age的get/setpublic int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {// 校验：年龄需在0~150之间if (age < 0 || age > 150) {throw new IllegalArgumentException("年龄必须在0~150之间");}this.age = age;}// 3. score的get/setpublic double getScore() {return score;}public void setScore(double score) {// 校验：成绩需在0~100之间if (score < 0 || score > 100) {throw new IllegalArgumentException("成绩必须在0~100之间");}this.score = score;}// 4. 布尔类型的is方法public boolean isMale() {return isMale;}public void setMale(boolean male) {isMale = male;}
}

使用示例：

public class TestStudent {public static void main(String[] args) {Student stu = new Student();try {stu.setName("张三");stu.setAge(20);stu.setScore(95.5);stu.setMale(true);System.out.println("姓名：" + stu.getName());System.out.println("年龄：" + stu.getAge());System.out.println("成绩：" + stu.getScore());System.out.println("是否为男性：" + stu.isMale());} catch (IllegalArgumentException e) {System.out.println("错误：" + e.getMessage());}}
}

运行结果：

姓名：张三
年龄：20
成绩：95.5
是否为男性：true

错误场景测试：
若执行stu.setAge(200)，会抛出异常：java.lang.IllegalArgumentException: 年龄必须在0~150之间，这正是set()方法的校验作用。

2. 进阶案例：链式调用与业务逻辑嵌入

set()方法可以返回当前对象（this），实现链式调用，使代码更简洁：

public class User {private String username;private String password;// 链式set方法：返回当前对象public User setUsername(String username) {this.username = username;return this; // 返回当前对象}public User setPassword(String password) {// 密码强度校验：至少8位，包含字母和数字if (password.length() < 8 || !password.matches(".*[a-zA-Z].*") || !password.matches(".*\\d.*")) {throw new IllegalArgumentException("密码至少8位，需包含字母和数字");}this.password = password;return this; // 返回当前对象}public String getUsername() { return username; }public String getPassword() { return password; }
}

链式调用示例：

User user = new User().setUsername("zhangsan").setPassword("Zhang321"); // 链式调用，一行代码完成多个属性设置

3. 高级案例：基于get()的动态计算

get()方法不仅可以返回属性原值，还能基于其他属性动态计算结果：

public class Order {private double price; // 商品单价private int quantity; // 购买数量private double discount; // 折扣（0~1之间）// 设置单价public void setPrice(double price) {if (price < 0) throw new IllegalArgumentException("单价不能为负数");this.price = price;}// 设置数量public void setQuantity(int quantity) {if (quantity < 1) throw new IllegalArgumentException("数量至少为1");this.quantity = quantity;}// 设置折扣public void setDiscount(double discount) {if (discount < 0 || discount > 1) throw new IllegalArgumentException("折扣必须在0~1之间");this.discount = discount;}// 动态计算总价：单价×数量×折扣public double getTotalPrice() {return price * quantity * (1 - discount);}
}

使用示例：

Order order = new Order();
order.setPrice(100);   // 单价100元
order.setQuantity(2);  // 购买2件
order.setDiscount(0.2); // 8折优惠
System.out.println("总价：" + order.getTotalPrice()); // 输出：160.0

三、get/set与JavaBean规范

在Java开发中，get()和set()是JavaBean规范的核心要求。JavaBean是一种可重用组件，本质是遵循以下规则的类：

类必须是公共的（public）；
有一个无参构造方法；
属性私有化（private）；
通过get()/set()方法暴露属性访问。

许多框架（如Spring、MyBatis、Jackson）依赖JavaBean规范工作：

Spring的依赖注入通过set()方法注入属性；
MyBatis将数据库查询结果通过set()方法映射到Java对象；
Jackson（JSON解析库）通过get()方法将对象转为JSON字段。

示例：Jackson序列化依赖get()方法

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;public class TestJson {public static void main(String[] args) throws Exception {Student stu = new Student();stu.setName("李四");stu.setAge(22);// Jackson会调用getXXX()方法获取属性值，转为JSONObjectMapper mapper = new ObjectMapper();String json = mapper.writeValueAsString(stu);System.out.println(json); // 输出：{"name":"李四","age":22,"male":false}}
}