了解Java函数的作用域和访问权限
Java 是一种面向对象编程语言，支持封装、继承和多态等特性。在 Java 中，函数是一种常用的代码组织方式，通过定义函数来实现代码的复用和模块化。在函数的定义过程中，需要注意作用域和访问权限的概念，它们决定了函数可以被访问的范围和方式。
一、作用域
作用域是指变量、常量和函数的可见范围，即它们能够被访问的区域。在 Java 中，作用域分为全局作用域和局部作用域两种。
1.全局作用域
全局作用域指在整个程序中都可以访问到的变量、常量和函数。在 Java 中，可以通过两种方式来实现全局作用域：
1）在类中定义静态变量、常量和静态函数。这些变量、常量和函数可以在整个类中使用，无需实例化对象即可访问。
2）在类外部单独定义变量、常量和函数，并使用 public 修饰符将其声明为全局变量、常量和函数。这些变量、常量和函数可以被整个程序访问，不受所在类的限制。
例如，下面是一个简单的 Java 程序，其中定义了一个类 MyMath 和一个全局函数 sum：
class MyMath {
public static final double PI = 3.1415926535; //定义全局常量 PI
public static int sum(int a, int b) { //定义全局函数 sum
return a + b;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(MyMath.PI); //输出全局常量 PI
System.out.println(MyMath.sum(a, b)); //调用全局函数 sum
}
}
2.局部作用域
局部作用域指在函数内部可以访问到的变量和常量。在 Java 中，可以在函数体内部定义局部变量和常量，并且只能在该函数体内部访问。
例如，下面是一个简单的 Java 程序，其中定义了一个函数 max，用于比较两个整数的大小，并返回较大值：
public class Main {
public static int max(int a, int b) { //定义局部函数 max
int result = (a > b) ? a : b; //定义局部变量 result
return result;
}
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(max(a, b)); //调用局部函数 max
}
}
二、访问权限
访问权限是指变量、常量和函数被其他对象访问的权限级别。在 Java 中，访问权限分为四种：public、protected、default（也称为 package-private）、private。
1.public
public 是最高权限，表示所有对象都可以访问该变量、常量和函数。如果将一个变量、常量或函数声明为 public，则该变量、常量或函数可以被同一程序中的所有对象访问。
例如，下面是一个简单的 Java 程序，其中定义了一个公共类 MyMath 和一个公共函数 sum：
public class MyMath {
public static int sum(int a, int b) { //定义全局函数 sum，并使用 public 修饰符
return a + b;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(MyMath.sum(a, b)); //调用公共函数 sum
}
}
2.protected
protected 表示变量、常量和函数只能被同一包或子类的对象访问。如果将一个变量、常量或函数声明为 protected，则该变量、常量或函数可以被同一包或子类的对象访问，但不能被其他对象访问。
例如，下面是一个简单的 Java 程序，其中定义了一个公共类 MyBase 和一个受保护的函数 getMax：
public class MyBase {
protected static int getMax(int[] arr) { //定义受保护的函数 getMax，并使用 protected 修饰符
int max = arr[0];
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] > max) {
max = arr[i];
}
}
return max;
}
}
public class MySub extends MyBase { //定义一个子类 MySub，这个子类可以访问 MyBase 中的受保护函数 getMax
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {5, 3, 6, 1, 4};
System.out.println(getMax(arr)); //调用受保护函数 getMax
}
}
3.default
default 或 package-private 表示变量、常量和函数只能被同一包中的对象访问。如果将一个变量、常量或函数没有任何修饰符，则默认为 default 权限，即同一包中的对象可以访问，但其他包中的对象不能访问。
例如，下面是一个简单的 Java 程序，其中定义了一个公共类 MyMath 和一个默认函数 square，函数 square 没有任何修饰符，即默认为 default 权限：
public class MyMath {
static int square(int a) { //定义默认函数 square
return a * a;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(MyMath.square(5)); //调用默认函数 square
}
}
4.private
private 是最低权限，表示变量、常量和函数只能被该类中的方法访问，不能被其他类访问。如果将一个变量、常量或函数声明为 private，则该变量、常量或函数只能被该类中的方法访问，不能被其他类访问。
例如，下面是一个简单的 Java 程序，其中定义了一个类 MyClass 和一个私有函数 getSum：
public class MyClass {
private static int getSum(int a, int b) { //定义私有函数 getSum
return a + b;
}
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(getSum(a, b)); //编译错误，私有函数 getSum 不能被 main 方法访问
}
}
三、总结
作用域和访问权限都是 Java 中非常重要的概念，掌握它们可以让我们更好地使用 Java 函数，并保证程序的稳定性和可维护性。在实际开发中，需要遵循良好的编程习惯，正确使用作用域和访问权限，以保证程序代码可读性和可重用性。