Java 存取修飾符詳細解析：public、protected、default、private

四大修飾符可見性對照表

關鍵細節：protected 的「子類別」陷阱

// 父類別
package com.parent;
public class Parent {
    protected int value = 100;
}

// 子類別 (不同套件)
package com.child;
public class Child extends Parent {
    public void access() {
        System.out.println(this.value);    // ✅ 繼承的欄位，可直接存取
        System.out.println(super.value);   // ✅
        
        Parent p = new Parent();
        // System.out.println(p.value);    // ❌ 編譯錯誤！非子類別實例不可存取
    }
}

// 非子類別 (同套件)
package com.parent;
public class Neighbor {
    public void test() {
        Parent p = new Parent();
        System.out.println(p.value); // ✅ 同套件可存取 protected
    }
}

核心規則：protected 允許**子類別透過繼承**存取，以及**同套件任何類別**存取。**但子類別不能透過父類別實例引用存取 protected 成員** (除非同套件)。

類別層級修飾符 (頂層類別)

⚠️ 頂層類別不能用 protected/private (內部類別除外)。

最佳實踐原則

1. 封裝性優先：欄位預設 private，提供 public getter/setter
2. API 設計：對外介面用 public，內部實作細節 private
3. 繼承擴展：需給子類別覆寫/存取的方法/欄位用 protected
4. 套件內協作：工具類、DTO、包私有實作用 default
5. 避免 protected 欄位：破壞封裝，改用 private + protected getter/setter

模組化時代 (Java 9+)

// module-info.java
module com.example.app {
    exports com.example.api;        // 公開 API 套件
    // com.example.impl 不導出，僅模組內部可見
}

• public 類別若在未導出套件，模組外**仍不可存取** (編譯/運行雙重檢查)
• opens 允許反射存取私有成員 (供框架如 Spring/Hibernate 用)
• 模組系統在編譯期、執行期**強制封裝**，比傳統修飾符更強

常見面試題

1. Q：介面中的方法預設修飾符？A：public abstract (Java 8 前)；Java 9+ 允許 private 方法
2. Q：介面欄位預設？A：public static final
3. Q：建構子可用修飾符？A：四大修飾符皆可，private 用於單例/工廠模式
4. Q：覆寫方法修飾符規則？A：**不能縮小**可見性 (public → protected ❌)，可擴大或相同

總結

掌握 public > protected > default > private 可見性遞減順序，理解 protected 的「繼承存取」與「套件存取」雙重語意，配合模組系統 (exports/opens) 實現**真正的強封裝**，是設計健壯 Java API 的基石。