Java中protected關鍵字用法解析

在Java中，protected關鍵字的使用範圍比較廣泛，它可以修飾類、變量、方法等，在繼承、封裝、多態等方面都有重要作用。本文將從多個方面對Java中protected關鍵字的用法進行詳細闡述。

一、 protected關鍵字的概述

protected關鍵字表示受保護的，它的訪問範圍介於public和private之間，只有在同一個包中或者子類中才能訪問。

protected String name = "Tom";

上述代碼定義了一個受保護的成員變量name，只有在同一個包中或者子類中才能訪問。

二、 protected關鍵字在繼承中的作用

在繼承中，子類可以繼承父類的protected成員變量和protected方法，也可以通過super關鍵字訪問父類的protected成員變量和protected方法。

class Animal {
    protected String name;

    protected void eat() {
        System.out.println("Animal is eating...");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void sayName() {
        System.out.println("My name is " + name);
    }

    public void eatFood() {
        super.eat();
    }
}

Cat cat = new Cat();
cat.name = "Jerry"; // 可以訪問繼承來的protected成員變量
cat.sayName(); // 輸出：My name is Jerry
cat.eatFood(); // 輸出：Animal is eating...

上述代碼定義了一個Animal類和Cat類，Cat類繼承了Animal類的protected成員變量和protected方法。同時，Cat類中也定義了自己的方法，通過super關鍵字可以訪問父類的protected方法。

三、 protected關鍵字在封裝中的作用

在封裝中，我們通常會使用private關鍵字來保護對象的狀態，防止外部的訪問和修改。但是有時候，我們可能需要讓某些類或子類可以訪問和修改這些狀態信息，這時就可以使用protected關鍵字。

class Person {
    protected String name; // 可以被子類訪問和修改

    private int age; // 只能在本類中訪問和修改

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void showAge() {
        System.out.println("My age is " + age);
    }
}

class Student extends Person {
    public Student(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello, my name is " + name);
    }
}

Student stu = new Student("Tom", 18);
stu.name = "Jerry"; // 可以訪問父類的protected成員變量
stu.sayHello(); // 輸出：Hello, my name is Jerry
stu.showAge(); // 可以調用父類的public方法

上述代碼中，Person類中使用了private關鍵字來保護age成員變量，只能在本類中訪問和修改；而name成員變量則使用protected關鍵字，可以在子類中訪問和修改。Student類繼承了Person類並且可以訪問父類中的protected成員變量。

四、 protected關鍵字在多態中的作用

在多態中，子類的對象可以作為父類對象來使用。如果父類的成員變量或方法是protected，那麼子類對象也可以訪問和使用。

class Shape {
    protected int width, height;

    public Shape(int width, int height) {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    protected void show() {
        System.out.println("Width: " + width + ", Height: " + height);
    }
}

class Rectangle extends Shape {
    public Rectangle(int width, int height) {
        super(width, height);
    }

    public void display() {
        System.out.println("Rectangle is displaying...");
        show(); // 子類可以訪問和使用父類的protected方法
    }
}

Shape shape = new Rectangle(100, 200);
((Rectangle) shape).display(); // 子類對象可以作為父類對象來使用

上述代碼定義了一個Shape類和一個Rectangle類，Rectangle類繼承了Shape類並且重寫了父類的show()方法。由於Shape類中的成員變量和方法是protected，因此Rectangle類中也可以訪問和使用。

五、Conclusion

本文對Java中protected關鍵字的用法進行了詳細的闡述，介紹了protected關鍵字在繼承、封裝、多態等方面的作用。在實際編程中，我們需要根據具體情況來選擇合適的訪問修飾符，保證程序的安全性和可維護性。