Java 成員變數與方法訪問權限詳解：public/protected/default/private 四大修飾符實戰對比

Java 封裝的核心在於**訪問權限控制**。本文通過一個**跨包、繼承、同類**的完整測試矩陣，系統對比 public、protected、default (package-private)、private 四大修飾符對**成員變數**與**成員方法**的可見性差異，附完整可編譯測試代碼與「誰能訪問誰」速查表，徹底解決權限困惑。

測試場景設計

• 基礎類： Base 定義四種權限的變數 i1~i4 與方法 m1()~m4()。
• 同包子類： SubSamePkg extends Base。
• 同包非子類： OtherSamePkg。
• 異包子類： SubDiffPkg extends Base (在 other.pkg)。
• 異包非子類： OtherDiffPkg (在 other.pkg)。

完整測試代碼（單檔案多類，便於複製執行）

// 檔案：AccessTest.java
package access;

public class Base {
    public int i1 = 1; int i2 = 2; protected int i3 = 3; private int i4 = 4;
    public void m1() {} void m2() {} protected void m3() {} private void m4() {}
}

class SubSamePkg extends Base {
    void test() {
        System.out.println(i1); System.out.println(i2); System.out.println(i3); // System.out.println(i4); // 編譯錯誤
        m1(); m2(); m3(); // m4(); // 編譯錯誤
    }
}

class OtherSamePkg {
    void test(Base b) {
        System.out.println(b.i1); System.out.println(b.i2); System.out.println(b.i3); // b.i4 錯誤
        b.m1(); b.m2(); b.m3(); // b.m4() 錯誤
    }
}

// 異包類需放在 other/pkg 目錄下，此處模擬說明
/*
package other.pkg;
import access.Base;
public class SubDiffPkg extends Base {
    void test() {
        System.out.println(i1); // System.out.println(i2); // default 不可見
        System.out.println(i3); // System.out.println(i4); // private 不可見
        m1(); // m2(); // default 不可見
        m3(); // m4(); // private 不可見
    }
}
public class OtherDiffPkg {
    void test(Base b) {
        System.out.println(b.i1); // b.i2 錯誤, b.i3 錯誤, b.i4 錯誤
        b.m1(); // b.m2() 錯誤, b.m3() 錯誤, b.m4() 錯誤
    }
}
*/

public class AccessTest {
    public static void main(String[] args) {
        Base b = new Base();
        System.out.println("=== 同包非子類訪問 Base 實例 ===");
        System.out.println(b.i1); System.out.println(b.i2); System.out.println(b.i3); // b.i4 不可見
        b.m1(); b.m2(); b.m3(); // b.m4() 不可見

        System.out.println("\n=== 同包子類內部訪問繼承成員 ===");
        new SubSamePkg().test();

        System.out.println("\n=== 異包子類/非子類：請移至 other.pkg 執行 ===");
    }
}

訪問權限速查表（綠=可見，紅=不可見）

關鍵規則口訣

• public： 普天之下皆可見。
• protected： 同包 + 異包**子類**（繼承鏈）可見；異包非子類不可見。
• default： **僅同包**可見（無關繼承）。
• private： **僅同類**可見（連子類都不可見）。

常見誤區澄清

1. 「protected 等於 default + 子類」： ✅ 正確，但注意**異包子類只能通過繼承訪問**，不能通過父類實例訪問 parent.protectedField。
2. 「介面方法默認 public」： ✅ Java 8 前介面方法隱含 public abstract；Java 9+ 允許 private 靜態/實例方法。
3. 「外部類不能 private」： ✅ 頂層類只能 public 或 default；內部類可用四種修飾符。
4. 「建構子可繼承」： ❌ 建構子不參與繼承，但子類建構子隱式/顯式呼叫 super()。

最佳實踐建議

• ✅ **成員變數盡量 private**，提供 public/protected Getter/Setter（封裝）。
• ✅ **方法預設 private**，需要時再放寬至 protected (供子類擴展) 或 public (對外 API)。
• ✅ **包設計聚合相關類**，善用 default 實現包級協作，減少 public 暴露面。
• ✅ 使用 **ArchUnit / Checkstyle** 自動化檢查權限規範（如禁止 public 欄位）。

熟練掌握四大權限修飾符的邊界，是寫出高內聚、低耦合、安全可控 Java 代碼的基石。