Java protected详解

开头解决方案

在Java中，protected是一种访问修饰符，主要用于控制类成员（字段、方法、构造器等）的访问范围。使用protected修饰的成员可以被同一包内的其他类访问，也可以被不同包中的子类访问。protected修饰符的用法，并通过代码示例解决可能遇到的问题。提供多种思路帮助读者深入理解其作用和适用场景。

1. `protected`的基本概念

protected修饰符允许以下三种情况下的访问：
1. 同一包内的所有类：无论是否有继承关系，都可以访问。
2. 不同包中的子类：只有当一个类是另一个类的子类时，才能访问protected成员。
3. 同一个类的实例：类本身可以直接访问自己的protected成员。

下面通过代码示例来说明这些规则：

java
// 包一：com.example.package1
package com.example.package1;</p>

<p>public class Parent {
    protected String protectedField = "I am protected";</p>

<pre><code>protected void protectedMethod() {
    System.out.println("This is a protected method.");
}

}

// 包二：com.example.package2
package com.example.package2;

import com.example.package1.Parent;

public class Child extends Parent {
public void accessProtected() {
System.out.println(protectedField); // 子类可以访问父类的protected成员
protectedMethod(); // 子类可以调用父类的protected方法
}
}

public class AnotherClass {
public void tryAccessProtected() {
Parent parent = new Parent();
// 编译错误：AnotherClass不是Parent的子类，且不在同一包内
// System.out.println(parent.protectedField);
// parent.protectedMethod();
}
}

：通过上述代码可以看出，protected修饰符的作用范围比private大，但比默认（饰符）和public小。

2. 解决实际问题：跨包访问`protected`成员

假设我们有一个需求：在不同包中定义一个子类，并尝试访问父类的protected成员。如果直接访问失败，应该如何解决？

问题描述

在不同包中定义子类时，虽然可以通过继承访问父类的protected成员，但如果需要在非子类中访问，则会报编译错误。例如：

java
package com.example.package2;</p>

<p>import com.example.package1.Parent;</p>

<p>public class TestClass {
    public static void main(String[] args) {
        Parent parent = new Parent();
        // 编译错误：TestClass不是Parent的子类，且不在同一包内
        // System.out.println(parent.protectedField);
    }
}

解决方案

方法一：通过子类间接访问

可以通过创建子类对象并调用其方法来间接访问父类的protected成员。例如：

java
package com.example.package2;</p>

<p>import com.example.package1.Parent;</p>

<p>public class Child extends Parent {
    public String getProtectedField() {
        return protectedField; // 子类可以访问父类的protected成员
    }</p>

<pre><code>public void callProtectedMethod() {
    protectedMethod(); // 子类可以调用父类的protected方法
}

}

public class TestClass {
public static void main(String[] args) {
Child child = new Child();
System.out.println(child.getProtectedField()); // 输出：I am protected
child.callProtectedMethod(); // 输出：This is a protected method.
}
}

方法二：调整包结构

如果允许的话，可以将相关类移动到同一个包中，这样就可以直接访问protected成员。例如，将TestClass移到com.example.package1包中：

java
package com.example.package1;</p>

<p>public class TestClass {
    public static void main(String[] args) {
        Parent parent = new Parent();
        System.out.println(parent.protectedField); // 同一包内可以直接访问
        parent.protectedMethod(); // 同一包内可以直接调用
    }
}

3. `protected`与`private`、`default`、`public`的区别

为了更好地理解protected的作用，我们需要将其与其他访问修饰符进行对比：

| 访问修饰符 | 同一包内 | 不同包的子类 | 不同包的非子类 |
|------------------|----------|--------------|----------------|
| private | ✅ | ❌ | ❌ |
| 默认（饰符） | ✅ | ❌ | ❌ |
| protected | ✅ | ✅ | ❌ |
| public | ✅ | ✅ | ✅ |

从上表可以看出，protected的访问范围介于private和public之间，既能保护数据不被随意访问，又允许子类继承和使用。