Java中protected关键字用法解析

一、 protected关键字的概述

protected关键字表示受保护的，它的访问范围介于public和private之间，只有在同一个包中或者子类中才能访问。

protected String name = "Tom";

上述代码定义了一个受保护的成员变量name，只有在同一个包中或者子类中才能访问。

二、 protected关键字在继承中的作用

在继承中，子类可以继承父类的protected成员变量和protected方法，也可以通过super关键字访问父类的protected成员变量和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"; // 可以访问继承来的protected成员变量
cat.sayName(); // 输出：My name is Jerry
cat.eatFood(); // 输出：Animal is eating...

上述代码定义了一个Animal类和Cat类，Cat类继承了Animal类的protected成员变量和protected方法。同时，Cat类中也定义了自己的方法，通过super关键字可以访问父类的protected方法。

三、 protected关键字在封装中的作用

在封装中，我们通常会使用private关键字来保护对象的状态，防止外部的访问和修改。但是有时候，我们可能需要让某些类或子类可以访问和修改这些状态信息，这时就可以使用protected关键字。

class Person {
    protected String name; // 可以被子类访问和修改

    private int age; // 只能在本类中访问和修改

    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"; // 可以访问父类的protected成员变量
stu.sayHello(); // 输出：Hello, my name is Jerry
stu.showAge(); // 可以调用父类的public方法

上述代码中，Person类中使用了private关键字来保护age成员变量，只能在本类中访问和修改；而name成员变量则使用protected关键字，可以在子类中访问和修改。Student类继承了Person类并且可以访问父类中的protected成员变量。

四、 protected关键字在多态中的作用

在多态中，子类的对象可以作为父类对象来使用。如果父类的成员变量或方法是protected，那么子类对象也可以访问和使用。

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(); // 子类可以访问和使用父类的protected方法
    }
}

Shape shape = new Rectangle(100, 200);
((Rectangle) shape).display(); // 子类对象可以作为父类对象来使用

上述代码定义了一个Shape类和一个Rectangle类，Rectangle类继承了Shape类并且重写了父类的show()方法。由于Shape类中的成员变量和方法是protected，因此Rectangle类中也可以访问和使用。

五、Conclusion

本文对Java中protected关键字的用法进行了详细的阐述，介绍了protected关键字在继承、封装、多态等方面的作用。在实际编程中，我们需要根据具体情况来选择合适的访问修饰符，保证程序的安全性和可维护性。