面试题：Java类的访问修饰符之中等难度题

Question

请详细说明Java中public、private、protected这三种访问修饰符对于类、类成员（属性和方法）的访问权限分别是怎样的，并且举例说明不同修饰符在不同包和类继承关系下的表现。

Answer 1

1. 访问修饰符对类的访问权限

• public：
  • 可以被任何其他类访问。也就是说，只要在同一个项目或可访问的类路径下，任何类都能引用该public类。
  • 例如：

// 在 com.example.demo 包下
package com.example.demo;
public class PublicClass {
    // 类的具体内容
}

• 在其他包中可以这样引用：

package com.example.other;
import com.example.demo.PublicClass;
public class AnotherClass {
    PublicClass publicClass = new PublicClass();
}

• private：
  • 不能修饰类（顶级类，即类定义没有嵌套在其他类中）。如果尝试用private修饰顶级类，会导致编译错误。
• protected：
  • 同样不能修饰顶级类。尝试用protected修饰顶级类也会导致编译错误。

2. 访问修饰符对类成员（属性和方法）的访问权限

• public：
  • 类的public成员（属性和方法）可以被任何其他类访问，无论该类与定义public成员的类是否在同一个包中，也无论是否存在继承关系。
  • 例如：

package com.example.demo;
public class PublicMemberClass {
    public int publicField = 10;
    public void publicMethod() {
        System.out.println("This is a public method");
    }
}

• 在其他包中访问：

package com.example.other;
import com.example.demo.PublicMemberClass;
public class AccessPublicMember {
    public static void main(String[] args) {
        PublicMemberClass obj = new PublicMemberClass();
        System.out.println(obj.publicField);
        obj.publicMethod();
    }
}

• private：
  • private成员只能在定义它们的类内部被访问。其他类，即使在同一个包中，也无法访问private成员。
  • 例如：

package com.example.demo;
public class PrivateMemberClass {
    private int privateField = 20;
    private void privateMethod() {
        System.out.println("This is a private method");
    }
    public void accessPrivateMembers() {
        System.out.println(privateField);
        privateMethod();
    }
}

• 在其他类中尝试访问private成员会编译错误：

package com.example.other;
import com.example.demo.PrivateMemberClass;
public class TryAccessPrivate {
    public static void main(String[] args) {
        PrivateMemberClass obj = new PrivateMemberClass();
        // 以下两行代码会导致编译错误
        // System.out.println(obj.privateField); 
        // obj.privateMethod(); 
    }
}

• protected：
  • 在同一个包内，protected成员可以被任何类访问，就像public成员一样。
  • 在不同包中，只有子类可以访问protected成员。
  • 例如，在com.example.demo包下：

package com.example.demo;
public class ProtectedMemberClass {
    protected int protectedField = 30;
    protected void protectedMethod() {
        System.out.println("This is a protected method");
    }
}

• 在同一个包内访问：

package com.example.demo;
public class AccessProtectedInSamePackage {
    public static void main(String[] args) {
        ProtectedMemberClass obj = new ProtectedMemberClass();
        System.out.println(obj.protectedField);
        obj.protectedMethod();
    }
}

• 在不同包com.example.other下的子类访问：

package com.example.other;
import com.example.demo.ProtectedMemberClass;
public class SubClassOfProtected extends ProtectedMemberClass {
    public void accessProtectedFromSubclass() {
        System.out.println(protectedField);
        protectedMethod();
    }
}

• 在不同包com.example.other下的非子类访问会编译错误：

package com.example.other;
import com.example.demo.ProtectedMemberClass;
public class TryAccessProtectedNotSubclass {
    public static void main(String[] args) {
        ProtectedMemberClass obj = new ProtectedMemberClass();
        // 以下两行代码会导致编译错误
        // System.out.println(obj.protectedField); 
        // obj.protectedMethod(); 
    }
}