Java 中的访问器与修改器

简介

在 Java 编程中，访问器（Accessors）和修改器（Mutators）是面向对象编程的重要概念，它们为类的属性提供了一种安全且可控的访问和修改方式。访问器用于获取类的私有属性值，而修改器则用于修改这些私有属性的值。通过使用访问器和修改器，我们可以更好地封装类的内部状态，提高代码的可维护性和安全性。

基础概念

访问器（Accessors）

访问器也被称为 getter 方法，它是一种公共的方法，用于返回类的私有属性的值。通过使用访问器，外部代码可以获取类的属性值，而无需直接访问这些私有属性，从而保证了类的封装性。

修改器（Mutators）

修改器也被称为 setter 方法，它是一种公共的方法，用于修改类的私有属性的值。通过使用修改器，外部代码可以安全地修改类的属性值，同时类可以在修改属性值时进行一些必要的验证和处理。

使用方法

下面是一个简单的 Java 类，演示了访问器和修改器的使用方法：

public class Person {
    // 私有属性
    private String name;
    private int age;

    // 访问器（getter 方法）
    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    // 修改器（setter 方法）
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setAge(int age) {
        if (age >= 0) {
            this.age = age;
        } else {
            System.out.println("年龄不能为负数！");
        }
    }
}

在上面的代码中，Person 类有两个私有属性：name 和 age。getName() 和 getAge() 方法是访问器，用于返回 name 和 age 属性的值。setName() 和 setAge() 方法是修改器，用于修改 name 和 age 属性的值。在 setAge() 方法中，我们添加了一个简单的验证，确保年龄不能为负数。

下面是如何使用这些访问器和修改器的示例：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        // 使用修改器设置属性值
        person.setName("张三");
        person.setAge(25);

        // 使用访问器获取属性值
        System.out.println("姓名：" + person.getName());
        System.out.println("年龄：" + person.getAge());

        // 尝试设置负数年龄
        person.setAge(-10);
    }
}

在上面的代码中，我们创建了一个 Person 对象，并使用修改器设置了 name 和 age 属性的值。然后，我们使用访问器获取这些属性的值并打印出来。最后，我们尝试设置一个负数年龄，由于在 setAge() 方法中进行了验证，会输出错误信息。

常见实践

封装属性

将类的属性设置为私有，并提供公共的访问器和修改器方法，这样可以隐藏类的内部实现细节，提高代码的安全性和可维护性。

验证输入

在修改器方法中添加必要的验证逻辑，确保属性值的合法性。例如，在设置年龄时，确保年龄不能为负数；在设置邮箱地址时，确保邮箱地址的格式正确。

日志记录

在修改器方法中添加日志记录，记录属性值的修改情况，方便调试和审计。

最佳实践

遵循命名规范

访问器方法通常以 get 开头，后面跟着属性名的首字母大写。如果属性是布尔类型，访问器方法可以以 is 开头。修改器方法通常以 set 开头，后面跟着属性名的首字母大写。

保持方法简洁

访问器和修改器方法应该只负责获取或修改属性值，避免在这些方法中添加过多的业务逻辑。如果需要进行复杂的计算或处理，应该创建单独的方法。

使用 Lombok 库

Lombok 是一个 Java 库，可以通过注解自动生成访问器和修改器方法，减少样板代码。例如，使用 @Getter 和 @Setter 注解可以自动生成所有属性的访问器和修改器方法。

import lombok.Getter;
import lombok.Setter;

@Getter
@Setter
public class Person {
    private String name;
    private int age;
}

在上面的代码中，使用 @Getter 和 @Setter 注解，Lombok 会自动生成 getName()、getAge()、setName() 和 setAge() 方法。

小结

访问器和修改器是 Java 中非常重要的概念，它们为类的属性提供了一种安全且可控的访问和修改方式。通过使用访问器和修改器，我们可以更好地封装类的内部状态，提高代码的可维护性和安全性。在实际开发中，我们应该遵循命名规范，保持方法简洁，并根据需要添加必要的验证和日志记录。同时，可以使用 Lombok 等库来减少样板代码。

参考资料

《Effective Java》
Java 官方文档
Lombok 官方文档