青岛港湾职业技术学院

第 13 节 · 第二部分 流程、方法与数据

封装

封装就是把数据藏进类里，只把该给的功能用 public 露出来；能藏到什么程度由访问修饰符决定。

时长 5:32授课计划第 5 周

学完这一节，你能

讲义

跟着视频的顺序写。每行代码都有注释，代码和运行结果都是实际运行得到的。

1封装是什么

封装就是把一个或几个东西装进一个包里，这个包可以是实物，也可以是逻辑上的，比如一个类。目的是不让外面随便碰里面的实现细节。

视频里用一台面积仪代表类 Rectangle：两个读数窗记着长度和宽度，叫成员变量；算面积的齿轮和负责显示的按钮，教程叫成员函数，C# 里一般叫方法。机壳外的控制台代表 Main 方法，它在类外面使用这个类。

2抽象与访问修饰符

抽象是只把使用者需要的东西摆到外面；封装是把其余部分藏起来，让抽象真正做到。藏到什么程度，由访问修饰符决定：它写在成员前面，规定这个成员在哪里能被看到、被使用。

C# 有六种访问修饰符：public、private、protected、internal、protected internal，还有 private protected（学继承时会用到）。

3public：外面都能访问

length 和 width 前面写了 public，Main 可以创建实例（用类造出来的一个具体对象）后直接给它们赋值。

C# · 第 27-30 行
27Rectangle r = new Rectangle();// 用 new 创建 Rectangle 的实例 r
28r.length = 4.5;// length 是 public，类外面能直接赋值
29r.width = 3.5;// width 也是 public
30r.Display();// Display 是 public，Main 能通过 r 调用它
查看完整代码（34 行）
C#
1using System;// 引入 System 命名空间
2
3namespace RectangleApplication// 定义命名空间 RectangleApplication
4{// 命名空间开始
5 class Rectangle// 定义 Rectangle 类
6 {// Rectangle 类开始
7 //成员变量
8 public double length;// 公有成员变量：长度
9 public double width;// 公有成员变量：宽度
10
11 public double GetArea()// 公有方法 GetArea：算面积
12 {// GetArea 开始
13 return length * width;// 写在类里面，可以直接用 length 和 width
14 }// GetArea 结束
15 public void Display()// 公有方法 Display：显示
16 {// Display 开始
17 Console.WriteLine("长度： {0}", length);// {0} 处填入 length 的值
18 Console.WriteLine("宽度： {0}", width);// 输出宽度
19 Console.WriteLine("面积： {0}", GetArea());// 调用 GetArea 算出面积再输出
20 }// Display 结束
21 }// Rectangle 结束// Rectangle 类结束
22
23 class ExecuteRectangle// 定义 ExecuteRectangle 类，放 Main
24 {// ExecuteRectangle 类开始
25 static void Main(string[] args)// 程序入口 Main 方法
26 {// Main 开始
27 Rectangle r = new Rectangle();// 创建实例 r
28 r.length = 4.5;// 直接给 length 赋值 4.5
29 r.width = 3.5;// 直接给 width 赋值 3.5
30 r.Display();// 调用 Display：4.5 × 3.5 = 15.75
31 Console.ReadLine();// 等待回车（现在的 VS 不写也会停住）
32 }// Main 结束
33 }// ExecuteRectangle 类结束
34}// 命名空间结束
运行结果
长度： 4.5
宽度： 3.5
面积： 15.75

public 很方便，可外面谁都能把长度随手改掉。

4private：只有这个类自己能访问

把 length 改成 private，有了实例 r 也不能用 r.length 访问：

C# · 第 43 行
43r.length = 4.5;// length 是 private，在 Rectangle 外面访问
编译报错
Program.cs(43,15): error CS0122: “Rectangle.length”不可访问，因为它具有一定的保护级别

数据靠这个类自己提供的公有方法进去。教程第二个例子加了公有方法 AcceptDetails，从键盘读入长度和宽度：

C# · 第 8-17 行
8private double length;// 私有成员变量：外面够不着
9private double width;// 私有成员变量：宽度
10
11// 公有方法，用于从用户输入获取矩形的长度和宽度
12public void AcceptDetails()// 公有方法，Main 能调用
13{// AcceptDetails 开始
14 Console.WriteLine("请输入长度：");// 提示输入
15 length = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());// ReadLine 读入一行文字，Convert.ToDouble 把它转成小数
16 Console.WriteLine("请输入宽度：");// 提示输入
17 width = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());// 类里面的方法可以给私有变量赋值
查看完整代码（51 行）
C#
1using System;// 引入 System 命名空间
2
3namespace RectangleApplication// 定义命名空间
4{// 命名空间开始
5 class Rectangle// 定义 Rectangle 类
6 {// Rectangle 类开始
7 // 私有成员变量
8 private double length;// 私有：长度
9 private double width;// 私有：宽度
10
11 // 公有方法，用于从用户输入获取矩形的长度和宽度
12 public void AcceptDetails()// 公有方法 AcceptDetails
13 {// AcceptDetails 开始
14 Console.WriteLine("请输入长度：");// 提示输入长度
15 length = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());// 读入一行文字并转成小数，存进 length
16 Console.WriteLine("请输入宽度：");// 提示输入宽度
17 width = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());// 读入并存进 width
18 }// AcceptDetails 结束
19
20 // 公有方法，用于计算矩形的面积
21 public double GetArea()// 公有方法 GetArea
22 {// GetArea 开始
23 return length * width;// 返回长 × 宽
24 }// GetArea 结束
25
26 // 公有方法，用于显示矩形的属性和面积
27 public void Display()// 公有方法 Display
28 {// Display 开始
29 Console.WriteLine("长度： {0}", length);// 输出长度
30 Console.WriteLine("宽度： {0}", width);// 输出宽度
31 Console.WriteLine("面积： {0}", GetArea());// 输出面积
32 }// Display 结束
33 }//end class Rectangle// Rectangle 类结束
34
35 class ExecuteRectangle// 定义 ExecuteRectangle 类
36 {// ExecuteRectangle 类开始
37 static void Main(string[] args)// 程序入口 Main 方法
38 {// Main 开始
39 // 创建 Rectangle 类的实例
40 Rectangle r = new Rectangle();// 创建实例 r
41
42 // 通过公有方法 AcceptDetails() 从用户输入获取矩形的长度和宽度
43 r.AcceptDetails();// 只调用公有方法，碰不到私有变量
44
45 // 通过公有方法 Display() 显示矩形的属性和面积
46 r.Display();// 显示结果
47
48 Console.ReadLine();// 等待回车（现在的 VS 不写也会停住）
49 }// Main 结束
50 }// ExecuteRectangle 类结束
51}// 命名空间结束

输入 5 和 3（下面的 5 和 3 是键盘输入的）：

运行结果
请输入长度：
5
请输入宽度：
3
长度： 5
宽度： 3
面积： 15

这就是封装：数据藏在里面，只通过公有方法来操作。

private 按整个类划分：写在 Rectangle 里的方法，能直接读另一个 Rectangle 对象的私有成员：

C# · 第 16-19 行
16public bool SameSize(Rectangle other)// 参数 other 是另一个 Rectangle 对象
17{// SameSize 开始
18 return length == other.length && width == other.width;// 直接读 other 的私有成员，&& 表示两个都成立
19}// SameSize 结束
C# · 第 26-28 行
26Rectangle a = new Rectangle(4.5, 3.5);// 括号里的值交给构造函数（后面会讲）：长 4.5、宽 3.5
27Rectangle b = new Rectangle(4.5, 3.5);// b：长宽一样
28Console.WriteLine(a.SameSize(b));// 长宽都相等，输出 True
运行结果
True

5protected：自己和子类能访问

受保护的成员，这个类自己和它的子类能访问。子类是从别的类派生出来的，比如正方形是一种矩形：

C# · 第 7-15 行
7 protected double length = 4.5;// 受保护的成员变量，初值 4.5
8}// Rectangle 类结束
9
10class Square : Rectangle// Square 是 Rectangle 的子类（冒号后面写父类）
11{// Square 类开始
12 public void Show()// Square 的方法 Show
13 {// Show 开始
14 Console.WriteLine("长度： {0}", length);// 子类里能直接读到 length
15 }// Show 结束
运行结果
长度： 4.5

Main 不在子类里，直接访问 r.length，照样报同一个错：

C# · 第 25 行
25r.length = 3.5;// Main 不在 Rectangle 或它的子类里
编译报错
Program.cs(25,15): error CS0122: “Rectangle.length”不可访问，因为它具有一定的保护级别

protected 主要用在继承上，到继承那一章再细讲。

6internal：同一个程序集能访问

程序集就是一个项目编译出来的 EXE 或 DLL 文件。internal 成员在同一个程序集里都能访问；一个应用程序可以由好几个程序集组成。

C# · 第 8-14 行
8internal double length;// internal：同一个程序集里都能访问
9internal double width;// 宽度也是 internal
10
11double GetArea()// 前面没写修饰符，默认是 private
12{// GetArea 开始
13 return length * width;// 返回长 × 宽
14}// GetArea 结束
C# · 第 27-29 行
27r.length = 4.5;// Main 和 Rectangle 在同一个项目里，能直接赋值
28r.width = 3.5;// width 也是 internal，同样能赋值
29r.Display();// 输出长度 4.5、宽度 3.5、面积 15.75，和 public 那次一样

GetArea 不写修饰符，默认是 private，所以 Display 能调用它，Main 一调用就报同一个错：

C# · 第 30 行
30Console.WriteLine(r.GetArea());// 在 Main 里调用默认 private 的 GetArea
编译报错
Program.cs(30,33): error CS0122: “Rectangle.GetArea()”不可访问，因为它具有一定的保护级别

7protected internal

两种范围合在一起：同一个程序集里能访问；别的程序集里，只要是这个类的子类，也能访问。

8小结

  • public 哪里都能用，private 只有这个类自己能用。
  • protected 加上子类，internal 限在同一个程序集，protected internal 是这两种合起来。
  • 常见做法：数据设成 private，再用 public 方法把该给的功能露出来。

下一节：一个方法怎么定义、怎么调用，又怎么把结果交回来？

检查题

5 道，选完马上告诉你对不对。

  1. 1length 写成 private double length;，Main 里写 r.length = 4.5; 会怎样？

  2. 2类 Rectangle 的方法里读另一个 Rectangle 对象 other 的私有字段 other.length，能编译吗？

  3. 3下面哪种成员，子类能访问、同一程序集里的其他普通类不能访问？

  4. 4类成员前面什么都不写，默认是？

  5. 5别的程序集里的子类能访问哪种成员？