面向对象编程中的封装

人们经常混淆抽象和封装。正如我们在前一章中学到的，抽象是一种思维方式，而封装是实现抽象的一种技术。

封装是实现代码抽象的一种技术。通过适当的访问修饰符创建类及其成员，以显示或隐藏细节和复杂性。

封装隐藏了数据和实现细节，只显示类中必需的成员，从而隐藏了其他代码的复杂性。其他代码无需了解实现细节，也无法修改类的数据和方法的代码。

大多数面向对象编程语言允许您创建类及其属性和方法，并使用访问修饰符，例如 public、private、protected 和 internal，以显示或隐藏数据成员和实现细节。接口和抽象类也可以用于封装。

例如，Student 类包含以下成员

如您所见，FirstName、MiddleName、LastName 和 FullName 是数据成员，而 Save()、Subscribe()、GetSubscribedCourses() 是方法。

在 C# 中，我们主要使用类、接口、抽象类、属性、方法、结构、枚举和访问修饰符来实现封装。对于上述 Student 实体，我们可以创建 Student 类。将属性用于数据成员，将方法用于操作。

以下示例演示了封装。

示例：封装

public class Student
{
    private string _firstName;

    public string FirstName
    {
        get { return _firstName; }
        set { _firstName = value; }
    }

    private string _middleName;

    public string MiddleName
    {
        get { return _middleName; }
        set { _middleName = value; }
    }


    private string _lastName;

    public string LastName
    {
        get { return _lastName; }
        set { _lastName = value; }
    }


    public string FullName
    {
        get { return _firstName + " " + _lastName; }
    }

    public void Save() { 
        //write code to save student 
    }

    public void Subscribe(Course cs)
    {
        Verify();
            
        //write code to subscribe to a course
    }

    private void Verify()
    {
        //write code to verify student before subscribing
    }

    public void GetSubscribedCourses()
    {
        //write code to return all subscribed courses
    }
}

上面，私有字段（如 _firstName、_middleName 和 _lastName）私密地存储数据，以将其隐藏在外部代码之外，从而使它们无法用无效值修改数据。FirstName、MiddleName 和 LastName 属性在 getter 和 setter 中使用这些字段来返回和设置这些字段的值。这些是公共属性，因此它们通过 getter 和 setter 对外部代码可见和可访问。FullName 属性在内部使用私有变量来返回学生的完整姓名。

同样，公共 Enroll() 方法是可见的，但它通过内部调用私有 Subscribe() 方法来隐藏实现细节。外部代码无法知道和访问 Subscribe() 方法，因为它是私有方法。

封装的优点

隐藏数据和复杂性。
通过在数据访问之前进行授权来限制对数据的未经授权访问。
允许在设置数据之前进行验证。
只有类的作者需要理解实现，而不是其他人。
使应用程序易于维护。