Kapselung in Java OOPs mit Beispiel

Was ist Kapselung in Java?

Kapselung in Java ist ein Mechanismus, um Variablen (Daten) und Methoden (Code) als eine Einheit zusammenzufassen. Es ist der Prozess, Informationsdetails zu verbergen und Daten und Verhalten des Objekts zu schützen. Es ist eines der vier wichtigen OOP-Konzepte. Die encapsulate-Klasse ist einfach zu testen, daher eignet sie sich auch besser für Unit-Tests.

In diesem Tutorial lernen Sie-

• Was ist Kapselung in Java?
• Encapsulation anhand eines Beispiels lernen
• Datenverstecken in Java
• Getter- und Setter-Methoden in Java
• Abstraktion vs. Kapselung
• Vorteile der Kapselung in Java

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Kapselung anhand eines Beispiels lernen

Um zu verstehen, was Kapselung im Detail ist, betrachten Sie die folgende Bankkontoklasse mit Einzahlungs- und Kontostandsmethoden

class Account {
    private int account_number;
    private int account_balance;

    public void show Data() {
        //code to show data 
    }

    public void deposit(int a) {
        if (a < 0) {
            //show error 
        } else
            account_balance = account_balance + a;
    }
}

Angenommen, ein Hacker hat sich Zugang zum Code Ihres Bankkontos verschafft. Jetzt versucht er, den Betrag von -100 auf zwei Arten auf Ihr Konto einzuzahlen. Sehen Sie sich seine erste Methode oder seinen ersten Ansatz an.

Ansatz 1: Er versucht, einen ungültigen Betrag (z. B. -100) auf Ihr Bankkonto einzuzahlen, indem er den Code manipuliert.

Nun stellt sich die Frage – Ist das möglich? Lass es untersuchen.

Normalerweise wird eine Variable in einer Klasse wie unten gezeigt als „privat“ festgelegt. Auf sie kann nur mit den in der Klasse definierten Methoden zugegriffen werden. Keine andere Klasse oder kein anderes Objekt kann darauf zugreifen.

Wenn ein Datenelement privat ist, bedeutet dies, dass nur innerhalb derselben Klasse darauf zugegriffen werden kann. Keine externe Klasse kann auf private Datenelemente oder Variablen einer anderen Klasse zugreifen.

In unserem Fall kann der Hacker also keinen Betrag von -100 auf Ihr Konto einzahlen.

Ansatz 2 :Der erste Ansatz des Hackers konnte den Betrag nicht einzahlen. Als nächstes versucht er, einen Betrag von -100 einzuzahlen, indem er die Methode „Einzahlung“ verwendet.

Aber die Methodenimplementierung hat eine Prüfung auf negative Werte. Also schlägt auch der zweite Ansatz fehl.

Somit geben Sie Ihre Daten niemals an eine externe Partei weiter. Das macht Ihre Anwendung sicher.

Der gesamte Code kann als Kapsel gedacht werden, und Sie können nur über die Nachrichten kommunizieren. Daher der Name Kapselung.

Datenverstecken in Java

Datenverstecken in Java versteckt die Variablen einer Klasse vor anderen Klassen. Auf sie kann nur über die Methode ihrer aktuellen Klasse zugegriffen werden. Es verbirgt die Implementierungsdetails vor den Benutzern. Aber mehr als das Verbergen von Daten dient es der besseren Verwaltung oder Gruppierung zusammengehöriger Daten.

Um einen geringeren Kapselungsgrad in Java zu erreichen, können Sie Modifikatoren wie „protected“ oder „public“ verwenden. Mit der Kapselung können Entwickler einen Teil des Codes einfach ändern, ohne andere zu beeinflussen.

Getter und Setter in Java

Getter und Setter in Java sind zwei herkömmliche Verfahren, die verwendet werden, um Werte einer Variablen abzurufen und zu aktualisieren. Sie werden hauptsächlich zum Erstellen, Ändern, Löschen und Anzeigen der Variablenwerte verwendet. Die Setter-Methode wird zum Aktualisieren von Werten und die Getter-Methode zum Lesen oder Abrufen der Werte verwendet. Sie sind auch als Accessor und Mutator bekannt.

Der folgende Code ist ein Beispiel für Getter- und Setter-Methoden:

class Account{ 
private int account_number;
private int account_balance; 
    // getter method
	public int getBalance() {
        return this.account_balance;
    }
    // setter method
	public void setNumber(int num) {
        this.account_number = num;
    }
}

Im obigen Beispiel ist die Methode getBalance() eine Getter-Methode, die den Wert der Variablen account_balance liest, und die Methode setNumber() ist eine Setter-Methode, die den Wert für die Variable account_number festlegt oder aktualisiert.

Abstraktion vs. Kapselung

Kapselung wird oft mit Abstraktion missverstanden. Lass uns studieren-

• Bei der Kapselung geht es eher darum, „wie“ eine Funktionalität erreicht wird
• Bei der Abstraktion geht es eher darum, „was“ eine Klasse tun kann.

Ein einfaches Beispiel, um diesen Unterschied zu verstehen, ist ein Mobiltelefon. Wo die komplexe Logik in der Leiterplatte in einem Touchscreen gekapselt ist und die Schnittstelle bereitgestellt wird, um sie zu abstrahieren.

Vorteile der Kapselung in Java

• Die Kapselung bindet die Daten mit den zugehörigen Funktionalitäten. Hier bedeuten Funktionalitäten „Methoden“ und Daten „Variablen“
• Also halten wir Variablen und Methoden an einem Ort. Dieser Ort ist „Klasse“. Die Klasse ist die Basis für die Kapselung.
• Mit Java Encapsulation können Sie kritische Datenmitglieder in Ihrem Code ausblenden (Zugriff einschränken), was die Sicherheit verbessert
• Wie wir bereits besprochen haben, kann auf ein Datenelement, das als „privat“ deklariert ist, nur innerhalb derselben Klasse zugegriffen werden. Keine externe Klasse kann auf Datenelemente (Variablen) anderer Klassen zugreifen.
• Wenn Sie jedoch auf diese Variablen zugreifen müssen, müssen Sie öffentliche „Getter“ und „Setter“ verwenden Methoden.