c#编程

封装 (Encapsulation)

简介

封装是一种将类中不必要的信息对外隐藏的手段，防止用户以非设计者意图的方式操作对象。

• **公共（public）**成员：向所有代码公开，表示类对外允许的操作。
• **私有（private）**成员：表示类的内部状态（如变量）或禁止外部用户访问的操作。private 是类和结构成员的默认访问修饰符。

示例：

public class Frog
{
    private int _height = 0;

    // 公共方法
    public void JumpLow() { Jump(1); }
    public void JumpHigh() { Jump(10); }

    // 私有方法
    void Jump(int height) { _height += height; }
}

在此示例中：

• JumpLow 和 JumpHigh 是 Frog 类向外暴露的公共方法。
• Jump 方法和 _height 变量是私有的，外部无法直接访问。

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访问修饰符 (Protection Levels)

1. 私有（private）

• 私有成员只能在类内部访问。
• 如果未指定访问修饰符，类成员默认是 private。

示例：

namespace PrivateSample
{
    public class Person
    {
        private string _name;

        public Person(string name)
        {
            this._name = name; // 私有成员只能由类内部的构造函数或方法修改
        }
    }

    public class Entry
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Person person = new Person("Samanta");
            // person._name = "Sam"; // 错误：无法访问私有成员
        }
    }
}

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2. 受保护（protected）

• 受保护成员可以被类本身及其派生类访问。

示例：

namespace ProtectedSample
{
    public class Person
    {
        protected string _name;
    }

    public class Warrior : Person
    {
        public void SetName(string name)
        {
            base._name = name; // 派生类可以访问受保护成员
        }
    }

    public class Entry
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Warrior warrior = new Warrior();
            warrior.SetName("Glades"); // OK
            // warrior._name = "Sam"; // 错误：无法直接访问受保护成员
        }
    }
}

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3. 公共（public）

• 公共成员可以被任意类中的方法访问。

示例：

namespace PublicSample
{
    public class Person
    {
        public string Name;
    }

    public class Entry
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Person person = new Person();
            person.Name = "Debora"; // OK，公共成员可被外部访问
        }
    }
}

注意：出于良好的编程习惯，不建议直接暴露变量，尤其是那些需要通过 getter 和 setter 方法访问的字段。

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4. 内部（internal）

• 内部成员只能在同一程序集内访问。
• 如果顶级类未指定访问修饰符，默认是 internal。

示例：

namespace InternalSample
{
    public class Person
    {
        internal string Name;
    }

    public class Entry
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Person person = new Person();
            person.Name = "Debora"; // OK，同一程序集内可以访问
        }
    }
}

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5. 受保护的内部（protected internal）

• 受保护的内部成员可以在同一程序集内访问，或者被派生类访问。

示例：

namespace InternalSample
{
    public class Person
    {
        protected internal string Name;
    }

    public class Entry
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Person person = new Person();
            person.Name = "Debora"; // OK，在同一程序集内可以访问
        }
    }

    public class Book : Person
    {
        public void Display()
        {
            Console.WriteLine(this.Name); // OK，派生类可以访问
        }
    }
}

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总结

访问修饰符	访问范围
private	只能在类内部访问。
protected	只能在类本身及其派生类中访问。
public	在任意位置均可访问。
internal	只能在同一程序集内访问。
protected internal	同一程序集内或派生类中均可访问。

通过使用合适的访问修饰符，可以有效地实现封装，保护类的内部状态，避免外部用户以非预期方式修改或访问类的成员。