Question

在 Java 中，亦可用访问指示符判断出一个库内的哪些类可由那个库的用户使用。若想一个类能由客户程序员调用，可在类主体的起始花括号前面某处放置一个 public 关键字。它控制着客户程序员是否能够创建属于这个类的一个对象。

为控制一个类的访问，指示符必须在关键字 class 之前出现。所以我们能够使用：

public class Widget {

也就是说，假若我们的库名是 mylib，那么所有客户程序员都能访问 Widget——通过下述语句：

import mylib.Widget;

或者

import mylib.*;

然而，我们同时还要注意到一些额外的限制：

(1) 每个编译单元（文件）都只能有一个 public 类。每个编译单元有一个公共接口的概念是由那个公共类表达出来的。根据自己的需要，它可拥有任意多个提供支撑的“友好”类。但若在一个编译单元里使用了多个 public 类，编译器就会向我们提示一条出错消息。

(2) public 类的名字必须与包含了编译单元的那个文件的名字完全相符，甚至包括它的大小写形式。所以对于 Widget 来说，文件的名字必须是 Widget.java，而不应是 widget.java 或者 WIDGET.java。同样地，如果出现不符，就会报告一个编译期错误。

(3) 可能（但并常见）有一个编译单元根本没有任何公共类。此时，可按自己的意愿任意指定文件名。

如果已经获得了 mylib 内部的一个类，准备用它完成由 Widget 或者 mylib 内部的其他某些 public 类执行的任务，此时又会出现什么情况呢？我们不希望花费力气为客户程序员编制文档，并感觉以后某个时候也许会进行大手笔的修改，并将自己的类一起删掉，换成另一个不同的类。为获得这种灵活处理的能力，需要保证没有客户程序员能够依赖自己隐藏于 mylib 内部的特定实施细节。为达到这个目的，只需将 public 关键字从类中剔除即可，这样便把类变成了“友好的”（类仅能在包内使用）。

注意不可将类设成 private（那样会使除类之外的其他东西都不能访问它），也不能设成 protected（注释④）。因此，我们现在对于类的访问只有两个选择：“友好的”或者 public。若不愿其他任何人访问那个类，可将所有构建器设为 private。这样一来，在类的一个 static 成员内部，除自己之外的其他所有人都无法创建属于那个类的一个对象（注释⑤）。如下例所示：

//: Lunch.java
// Demonstrates class access specifiers.
// Make a class effectively private
// with private constructors:

class Soup {
  private Soup() {}
  // (1) Allow creation via static method:
  public static Soup makeSoup() {
    return new Soup();
  }
  // (2) Create a static object and
  // return a reference upon request.
  // (The "Singleton" pattern):
  private static Soup ps1 = new Soup();
  public static Soup access() {
    return ps1;
  }
  public void f() {}
}

class Sandwich { // Uses Lunch
  void f() { new Lunch(); }
}

// Only one public class allowed per file:
public class Lunch {
  void test() {
    // Can't do this! Private constructor:
    //! Soup priv1 = new Soup();
    Soup priv2 = Soup.makeSoup();
    Sandwich f1 = new Sandwich();
    Soup.access().f();
  }
} ///:~

④：实际上，Java 1.1 内部类既可以是“受到保护的”，也可以是“私有的”，但那属于特别情况。第 7 章会详细解释这个问题。

⑤：亦可通过从那个类继承来实现。

迄今为止，我们创建过的大多数方法都是要么返回 void，要么返回一个基本数据类型。所以对下述定义来说：

public static Soup access() {

return psl;

}

它最开始多少会使人有些迷惑。位于方法名（access）前的单词指出方法到底返回什么。在这之前，我们看到的都是 void，它意味着“什么也不返回”（void 在英语里是“虚无”的意思。但亦可返回指向一个对象的句柄，此时出现的就是这个情况。该方法返回一个句柄，它指向类 Soup 的一个对象。

Soup 类向我们展示出如何通过将所有构建器都设为 private，从而防止直接创建一个类。请记住，假若不明确地至少创建一个构建器，就会自动创建默认构建器（没有自变量）。若自己编写默认构建器，它就不会自动创建。把它变成 private 后，就没人能为那个类创建一个对象。但别人怎样使用这个类呢？上面的例子为我们揭示出了两个选择。第一个选择，我们可创建一个 static 方法，再通过它创建一个新的 Soup，然后返回指向它的一个句柄。如果想在返回之前对 Soup 进行一些额外的操作，或者想了解准备创建多少个 Soup 对象（可能是为了限制它们的个数），这种方案无疑是特别有用的。

第二个选择是采用“设计方案”（Design Pattern）技术，本书后面会对此进行详细介绍。通常方案叫作“独子”，因为它仅允许创建一个对象。类 Soup 的对象被创建成 Soup 的一个 static private 成员，所以有一个而且只能有一个。除非通过 public 方法 access()，否则根本无法访问它。

正如早先指出的那样，如果不针对类的访问设置一个访问指示符，那么它会自动默认为“友好的”。这意味着那个类的对象可由包内的其他类创建，但不能由包外创建。请记住，对于相同目录内的所有文件，如果没有明确地进行 package 声明，那么它们都默认为那个目录的默认包的一部分。然而，假若那个类一个 static 成员的属性是 public，那么客户程序员仍然能够访问那个 static 成员——即使它们不能创建属于那个类的一个对象。