在Java编程中，保护权限（protected）是访问修饰符的一种，它在封装性和灵活性之间起到了重要的平衡作用，理解如何正确调用protected修饰的成员，对于编写可维护、可扩展的Java代码至关重要，本文将围绕protected权限的核心机制、调用规则、实际应用场景以及常见误区展开详细说明。
protected权限的基本概念
Java中的访问修饰符包括public、private、protected和默认（包私有），每种修饰符决定了类成员的可见范围，protected关键字用于修饰类、方法、字段以及构造方法，其核心特点是“对同一包内的类和其他包中的子类可见”，这意味着，如果一个类的成员被声明为protected，那么它可以在两种情况下被访问：一是位于同一个包中的任意类，二是位于不同包但继承自该类的子类，这种特性使得protected既不像public那样完全暴露，也不像private那样完全封闭,为类的继承关系提供了必要的访问权限。
protected成员的调用规则
同一包内的调用
在同一个包中，protected成员的访问权限与public成员几乎相同，无论是同一个类、同一个包中的其他类，还是通过组合关系引用的其他类，都可以直接访问protected成员，假设在包com.example.parent中有一个父类Parent，其声明了一个protected方法protectedMethod()，那么同包下的子类Child或其他类OtherClass都可以直接调用该方法,无需任何特殊处理。
不同包中的子类调用
当类位于不同包时，protected成员的访问权限仅限于子类，必须通过继承关系才能访问protected成员，子类可以通过继承直接获取父类的protected成员，并在子类的方法中调用，包com.example.child中的子类Child继承自com.example.parent中的Parent类，那么Child类中可以直接调用Parent类的protectedMethod()，即使它们位于不同包，需要注意的是，子类必须通过子类实例或父类实例来访问,不能通过其他类的实例访问protected成员。
跨包非子类的调用限制
在跨包的情况下，如果类之间不存在继承关系，则无法访问protected成员，包com.example.other中的类OtherClass无法直接访问com.example.parent中Parent类的protected成员，即使OtherClass尝试通过实例化Parent类对象来调用，也会编译报错，这种限制体现了protected的封装性,确保了成员只能被授权的类访问。
protected权限的实际应用场景
父子类之间的方法重写与扩展
protected最常见的应用场景是在继承关系中实现方法重写，父类可以将某些方法声明为protected，允许子类根据需求重写这些方法，同时限制外部直接调用，在定义一个抽象类Animal时，可以将makeSound()方法声明为protected，然后在子类Dog和Cat中重写该方法，实现不同的行为，这样既保证了方法的多态性,又防止了外部代码随意调用未实现的方法。
工具类或框架中的内部方法共享
在大型项目中，protected可以用于工具类或框架的内部方法共享，在一个工具包中，多个工具类可能需要共享一些辅助方法，但这些方法不希望对外暴露，可以将这些方法声明为protected，并确保它们位于同一个包中，从而实现包内类的自由调用,同时避免外部包的误用。
单元测试中的protected成员访问
在单元测试中，有时需要测试类的protected方法或字段，虽然通常建议通过public接口进行测试，但在某些复杂场景下，直接测试protected成员可以简化测试逻辑，可以通过创建测试子类的方式，将protected成员提升为public，从而进行测试，在测试类TestParent中继承被测试类Parent,并重写protected方法以验证其逻辑。
调用protected成员的注意事项
避免过度使用protected
虽然protected提供了灵活的访问权限，但过度使用会导致封装性下降，在设计类时，应优先考虑使用private修饰成员，通过public方法提供访问控制，只有在确实需要子类访问或包内共享时，才使用protected,以减少类的耦合度。
注意继承链中的访问权限
在多层继承结构中，protected成员的访问可能会变得复杂，子类GrandChild继承自Child，而Child继承自Parent，GrandChild可以直接访问Parent的protected成员，但需要注意访问的上下文,避免因继承层次过深导致代码难以维护。
与默认访问权限的区别
protected与默认（包私有）权限容易混淆，默认权限仅对同一包内的类可见，而protected还扩展到了不同包的子类，如果希望子类能够访问成员，必须明确使用protected,而不是依赖默认权限。
代码示例与解析
以下是一个简单的代码示例,说明protected在不同包中的调用方式：
// 父类 com/example/Parent.java
package com.example;
public class Parent {
protected void protectedMethod() {
System.out.println("This is a protected method in Parent");
}
}
// 子类 com/example/child/Child.java
package com.example.child;
import com.example.Parent;
public class Child extends Parent {
public void callProtectedMethod() {
protectedMethod(); // 直接调用父类的protected方法
}
}
// 其他类 com/example/other/OtherClass.java
package com.example.other;
import com.example.Parent;
public class OtherClass {
public void tryAccess() {
Parent parent = new Parent();
// parent.protectedMethod(); // 编译错误：不同包非子类无法访问
}
}
在上述代码中，Child类作为Parent的子类，可以直接调用protectedMethod()，而OtherClass无法通过Parent实例访问该方法,体现了protected的访问规则。
Java中的protected权限是一种重要的访问控制机制，它通过限制成员的可见范围，既保护了类的封装性，又为继承关系提供了必要的灵活性，在实际开发中，应合理使用protected，避免过度暴露内部实现，同时注意与默认权限、public权限的区别，通过深入理解protected的调用规则和应用场景，可以编写出更加健壮、可维护的Java代码。
