private是Java中的訪問權限修飾符，限制類成員僅能被聲明它的類內部訪問。其核心作用包括信息隱藏和數據封裝（如銀行賬戶余額通過public方法控制訪問以保證數據安全）、控制變量的訪問和修改（通過getter和setter方法校驗合法性）、實現單例模式（將構造方法設為private以防止外部創建實例）、輔助方法的隱藏（如排序算法中的私有swap方法）。使用private可提高代碼的健壯性、可維護性和安全性，降低類間耦合度，增強數據的安全性和一致性。private方法不能被繼承，測試private變量通常通過public方法間接測試，也可使用反射或改為包訪問權限，但推薦優先使用前者以保持封裝性。
Java中的private關鍵字，簡單來說，就是一種訪問權限修飾符，它限制了類成員（變量或方法）只能被聲明它的類內部訪問。這意味著，其他類，包括子類，都不能直接訪問這個private成員。這是一種封裝的體現，旨在保護數據，控制對類內部狀態的訪問。
private私有化的4個典型應用
-
信息隱藏和數據封裝： private最核心的作用就是隱藏類的內部實現細節。想象一下，你有一個電視機類，你不需要知道電視機內部電路是如何工作的，你只需要知道如何使用遙控器來開關機、換臺、調節音量。private就像電視機的外殼，把復雜的內部結構隱藏起來，只暴露必要的接口（public方法）給用戶。例如，你可能有一個表示銀行賬戶的類，賬戶余額是private的，只能通過deposit()（存款）和withdraw()（取款）等public方法來修改，這樣可以防止外部直接修改余額，保證數據的安全性。
-
控制變量的訪問和修改： 很多時候，我們不希望類的成員變量被隨意修改。使用private修飾后，我們可以提供public的getter和setter方法來控制對變量的訪問和修改。例如，一個人的年齡age屬性，我們可以用private修飾，然后提供getAge()方法獲取年齡，同時在setAge()方法中進行年齡合法性校驗，比如不允許設置為負數或大于150的數。
立即學習“Java免費學習筆記（深入）”；
-
實現單例模式： 單例模式確保一個類只有一個實例。為了防止外部通過new關鍵字創建多個實例，我們可以將類的構造方法設置為private。然后，在類內部創建一個靜態的實例，并提供一個public Static方法來獲取這個實例。
public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); // 內部創建唯一實例 private Singleton() {} // 私有構造方法，防止外部創建實例 public static Singleton getInstance() { return instance; } } // 使用 Singleton s = Singleton.getInstance(); -
輔助方法的隱藏： 有些方法只是類內部使用的輔助方法，不希望暴露給外部。將這些方法設置為private可以避免外部調用，保持類的接口簡潔。比如，一個排序算法類，可能有一些輔助的swap()方法用于交換數組元素，這個方法對外部用戶來說沒有意義，就可以設置為private。
為什么要使用private？
使用private，說白了就是為了提高代碼的健壯性、可維護性和安全性。
-
降低耦合度： 隱藏內部實現細節，使得類的使用者不需要了解類的內部工作原理，只需要關注類的public接口即可。這樣可以降低類與類之間的耦合度，使得代碼更容易修改和維護。想象一下，如果電視機沒有外殼，所有的電路都暴露在外，你每次換臺都需要小心翼翼地避免碰到電路，這得多麻煩？
-
提高代碼的可維護性： 當類的內部實現發生變化時，只要public接口不變，就不會影響到類的使用者。這使得我們可以更容易地修改和優化類的內部實現，而不用擔心會破壞現有的代碼。比如，銀行賬戶類內部存儲余額的方式從double改為BigDecimal，只要deposit()和withdraw()方法的接口不變，就不會影響到使用這個類的代碼。
-
增強代碼的安全性： 通過限制對類內部狀態的訪問，可以防止外部惡意修改數據，保證數據的完整性和一致性。比如，如果銀行賬戶的余額可以直接被外部修改，那豈不是亂套了？
private方法能被繼承嗎？
不能。private方法只在聲明它的類中可見，子類無法訪問，自然也無法繼承。這就像你家的保險箱，只有你才能打開，你的孩子就算繼承了你的房子，也無法直接打開這個保險箱（除非你把鑰匙給他）。
private變量如何測試？
測試private變量確實是個挑戰，因為你不能直接訪問它們。常見的做法有幾種：
-
通過public方法間接測試： 這是最推薦的方式。通過調用類的public方法，來驗證private變量的狀態是否正確。這符合面向對象的設計原則，也避免了破壞封裝性。
-
使用反射： 雖然不推薦，但在某些情況下，可以使用Java的反射機制來訪問private變量。但是，這樣做會破壞封裝性，而且代碼會變得更加復雜和難以維護。
import java.lang.reflect.Field; public class TestPrivate { public static void main(String[] args) throws Exception { MyClass obj = new MyClass(); Class<?> clazz = obj.getClass(); Field privateField = clazz.getDeclaredField("privateVar"); privateField.setAccessible(true); // 允許訪問private變量 privateField.set(obj, "new value"); // 修改private變量的值 System.out.println(obj.getPublicVar()); // 通過public方法驗證 } } class MyClass { private String privateVar = "original value"; public String getPublicVar() { return privateVar; } } -
將private改為包訪問權限： 如果你實在需要直接測試private變量，可以考慮將其改為包訪問權限（即不使用任何訪問修飾符）。然后，將測試類放在同一個包中，就可以直接訪問該變量。但是，這種做法會降低封裝性，所以要慎重考慮。
總的來說，private是Java中一個非常重要的關鍵字，它幫助我們實現封裝，提高代碼的健壯性、可維護性和安全性。雖然測試private變量可能會有些麻煩，但我們應該盡量通過public方法間接測試，避免破壞封裝性。
