java面试题02访问修饰符有哪些？区别是什么？

访问修饰符是面向对象编程中实现封装的核心机制，用于控制类、属性、方法等成员的可见性（可访问范围）。不同的访问修饰符决定了其他类或代码在何处可以访问这些成员。

主要的访问修饰符及其区别如下（以 Java 和 C# 为代表，其他语言类似但可能有细微差异）：

主要访问修饰符

1. public (公共的)

   • 可见性范围： 最广。任何地方都可以访问（同一个包/命名空间内、不同包/命名空间内、其他程序集内）。
   • 用途： 定义类的公共接口（API），暴露给外部使用者。通常用于类本身（如果允许外部实例化）、构造方法、以及希望被广泛调用的核心方法或常量属性。
   • 示例：

     public class MyClass {
         public int publicField; // 任何地方都能读写
         public void publicMethod() { ... } // 任何地方都能调用
     }
     

2. protected (受保护的)

   • 可见性范围：
     • 同一个类内部。
     • 同一个包/命名空间内部（Java 特有，C# 的 protected 默认不包括同一命名空间）。
     • 子类内部（无论子类在哪个包/命名空间）。这是 protected 最核心的含义。
   • 用途： 允许类将成员暴露给其子类，用于继承和扩展。通常用于需要被子类覆盖或直接使用的方法和属性，但不希望完全公开给外部。
   • 示例：

     public class Parent {
         protected int protectedField; // 子类和同包类可访问
         protected void protectedMethod() { ... } // 子类和同包类可调用
     }
     public class Child extends Parent {
         public void useProtected() {
             protectedField = 10; // 子类内部可直接访问父类的protected成员
             protectedMethod();   // 子类内部可直接调用父类的protected方法
         }
     }
     

3. default (包私有 / 内部 - Java) / internal (内部 - C#)

   • Java (default - 无关键字):
     • 可见性范围： 同一个包（package）内部。同一个包内的类可以访问，包外的类（即使是子类）不能访问。
     • 用途： 实现包级别的封装，用于包内协作但不希望包外访问的成员。
     • 示例 (Java):

       class PackagePrivateClass { // 没有 public, 默认 default
           int defaultField; // 默认 default，同包可见
           void defaultMethod() { ... } // 默认 default，同包可见
       }
       

   • C# (internal):
     • 可见性范围： 同一个程序集（Assembly）内部。同一个项目（编译单元）内的类可以访问，不同程序集（如引用的DLL）中的类不能访问。
     • 用途： 实现组件或模块内部的封装，用于内部协作的成员，不暴露给外部使用者。
     • 示例 (C#):

       internal class InternalClass {
           internal int InternalField; // 同程序集可见
           internal void InternalMethod() { ... } // 同程序集可见
       }
       

4. private (私有的)

   • 可见性范围： 最小，仅限于定义它的类（或结构体、枚举）内部。即使是同一个包/程序集内的其他类，或者它的子类，都不能直接访问。
   • 用途： 实现最严格的封装。用于隐藏类的实现细节（内部状态、辅助方法），只允许类自身的方法进行操作。这是保证数据安全性和一致性的关键手段。字段（属性背后的数据）通常应声明为 private，然后通过 public 或 protected 的属性（getter/setter）或方法来提供受控的访问。
   • 示例：

     public class MyClass {
         private int privateField; // 只有MyClass内部的方法能访问
         private void privateHelperMethod() { ... } // 只有MyClass内部的方法能调用
     
         public void publicMethod() {
             privateField = 5; // 类内部方法可以访问private成员
             privateHelperMethod();
         }
     }
     // 外部代码尝试访问会编译错误
     // MyClass obj = new MyClass();
     // obj.privateField = 10; // 错误！
     // obj.privateHelperMethod(); // 错误！
     

访问范围总结表 (以 Java 为例)

C# 注意点:

• protected 在 C# 中默认不包括同一命名空间内的其他类（只包括自身和子类）。如果需要 Java protected 的语义（自身+子类+同程序集），C# 提供了 protected internal（protected 或 internal 满足其一即可访问）。
• internal 是 C# 对应 Java default 包可见性的概念，但作用域是程序集而非包。

关键区别与设计原则

1. 封装性控制： private 提供最强封装，public 最弱。选择哪种修饰符本质上是决定“谁有权知道和操作这个成员”。
2. 信息隐藏： 使用 private 隐藏实现细节（如字段、内部状态、复杂算法的辅助方法），只通过 public/protected 方法暴露必要的、定义良好的接口（API）。这是 OOP 设计的基石。
3. 安全性： 防止外部代码随意修改对象内部状态（尤其是 private 字段），保证对象状态的有效性和一致性（例如，通过 private setter 进行数据验证）。
4. 灵活性与可维护性： 隐藏内部实现后，只要公共接口不变，内部实现的修改（如优化算法、改变数据结构）不会影响使用该类的代码，提高了代码的可维护性和可扩展性。
5. 继承与扩展： protected 修饰符是专门为继承设计的，允许基类向子类暴露一些内部能力或状态，支持“白盒复用”，同时仍对非继承体系外的代码隐藏。

最佳实践建议

• 字段优先 private： 几乎总是将字段声明为 private，然后通过公共的属性（Property - C#） 或 Getter/Setter 方法（Java） 来提供访问（可以在其中加入验证逻辑）。
• 方法按需选择：
  • public： 类的主要功能、对外提供的服务。
  • protected： 供子类覆盖或调用的方法（模板方法模式常用）。
  • private： 内部辅助方法、实现细节。
  • default/internal： 包内/程序集内协作的辅助方法或类，不对外公开。
• 类本身： 通常用 public（可被外部实例化）或 default/internal（仅包内/程序集内使用）。极少用 private/protected（嵌套类常用）。

理解并正确使用访问修饰符是编写健壮、可维护、符合面向对象设计原则代码的关键一步。 它直接体现了“什么该暴露，什么该隐藏”的设计决策。