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Java入门 - 面向对象 - 07.包(package)

简介: 为了更好地组织类,Java 提供了包机制,用于区别类名的命名空间。

原文地址:http://www.work100.net/training/java-package.html
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包(package)

序号 文内章节 视频
1 概述 -
2 包的作用 -
3 创建包 -
4 import关键字 -
5 package的目录结构 -
6 设置CLASSPATH系统变量 -

请参照如上章节导航进行阅读

1.概述

为了更好地组织类,Java 提供了包机制,用于区别类名的命名空间。

2.包的作用

  • 把功能相似或相关的类或接口组织在同一个包中,方便类的查找和使用。
  • 如同文件夹一样,包也采用了树形目录的存储方式。同一个包中的类名字是不同的,不同的包中的类的名字是可以相同的,当同时调用两个不同包中相同类名的类时,应该加上包名加以区别。因此,包可以避免名字冲突。
  • 包也限定了访问权限,拥有包访问权限的类才能访问某个包中的类。

Java 使用包(package)这种机制是为了防止命名冲突,访问控制,提供搜索和定位类(class)、接口、枚举(enumerations)和注释(annotation)等。

包语句的语法格式为:

package pkg1[.pkg2[.pkg3…]];

例如,一个 Something.java 文件它的内容

package net.java.util;
public class Something{
   //...
}

那么它的路径应该是 net/java/util/Something.java 这样保存的。 package(包) 的作用是把不同的 Java 程序分类保存,更方便的被其他 Java 程序调用。

一个包(package)可以定义为一组相互联系的类型(类、接口、枚举和注释),为这些类型提供访问保护和命名空间管理的功能。

以下是一些 Java 中的包:

  • java.lang :打包基础的类
  • java.io :包含输入输出功能的函数

开发者可以自己把一组类和接口等打包,并定义自己的包。而且在实际开发中这样做是值得提倡的,当你自己完成类的实现之后,将相关的类分组,可以让其他的编程者更容易地确定哪些类、接口、枚举和注释等是相关的。

由于包创建了新的命名空间(namespace),所以不会跟其他包中的任何名字产生命名冲突。使用包这种机制,更容易实现访问控制,并且让定位相关类更加简单。

3.创建包

创建包的时候,你需要为这个包取一个合适的名字。之后,如果其他的一个源文件包含了这个包提供的类、接口、枚举或者注释类型的时候,都必须将这个包的声明放在这个源文件的开头。

包声明应该在源文件的第一行,每个源文件只能有一个包声明,这个文件中的每个类型都应用于它。

如果一个源文件中没有使用包声明,那么其中的类,函数,枚举,注释等将被放在一个无名的包(unnamed package)中。

例子

让我们来看一个例子,这个例子创建了一个叫做 animals 的包。通常使用小写的字母来命名避免与类、接口名字的冲突。

animals 包中加入一个接口(interface):

/* 文件名: Animal.java */
package animals;
 
interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}

接下来,在同一个包中加入该接口的实现:

package animals;
 
/* 文件名 : MammalInt.java */
public class MammalInt implements Animal{
 
   public void eat(){
      System.out.println("Mammal eats");
   }
 
   public void travel(){
      System.out.println("Mammal travels");
   } 
 
   public int noOfLegs(){
      return 0;
   }
 
   public static void main(String[] args){
      MammalInt m = new MammalInt();
      m.eat();
      m.travel();
   }
}

然后,编译这两个文件,并把他们放在一个叫做 animals 的子目录中。 用下面的命令来运行:

$ mkdir animals
$ cp Animal.class  MammalInt.class animals
$ java animals/MammalInt
Mammal eats
Mammal travel

4.import关键字

为了能够使用某一个包的成员,我们需要在 Java 程序中明确导入该包。使用 import 语句可完成此功能。

在 Java 源文件中 import 语句应位于 package 语句之后,所有类的定义之前,可以没有,也可以有多条,其语法格式为:

import package1[.package2…].(classname|*);

如果在一个包中,一个类想要使用本包中的另一个类,那么该包名可以省略。

例子

下面的 payroll 包已经包含了 Employee 类,接下来向 payroll 包中添加一个 Boss 类。Boss 类引用 Employee 类的时候可以不用使用 payroll 前缀,Boss 类的实例如下。

package payroll;
 
public class Boss
{
   public void payEmployee(Employee e)
   {
      e.mailCheck();
   }
}

如果 Boss 类不在 payroll 包中又会怎样?Boss 类必须使用下面几种方法之一来引用其他包中的类。

使用类全名描述,例如:

payroll.Employee

import 关键字引入,使用通配符 "*"

import payroll.*;

使用 import 关键字引入 Employee 类:

import payroll.Employee;

注意

类文件中可以包含任意数量的 import 声明。import 声明必须在包声明之后,类声明之前。

5.package的目录结构

类放在包中会有两种主要的结果:

包名成为类名的一部分,正如我们前面讨论的一样。
包名必须与相应的字节码所在的目录结构相吻合。
下面是管理你自己 Java 中文件的一种简单方式:

将类、接口等类型的源码放在一个文本中,这个文件的名字就是这个类型的名字,并以 .java 作为扩展名。例如:

// 文件名 :  Car.java
package vehicle;
 
public class Car {
   // 类实现  
}

接下来,把源文件放在一个目录中,这个目录要对应类所在包的名字。

....\vehicle\Car.java

现在,正确的类名和路径将会是如下样子:

  • 类名 -> vehicle.Car
  • 路径名 -> vehicle\Car.java (在 windows 系统中)

通常,一个公司使用它互联网域名的颠倒形式来作为它的包名.例如:互联网域名是 work100.net,所有的包名都以 net.work100 开头。包名中的每一个部分对应一个子目录。

例如:有一个 net.work100.test 的包,这个包包含一个叫做 Work100.java 的源文件,那么相应的,应该有如下面的一连串子目录:

....\net.work100\test\Work100.java

编译的时候,编译器为包中定义的每个类、接口等类型各创建一个不同的输出文件,输出文件的名字就是这个类型的名字,并加上 .class 作为扩展后缀。 例如:

// 文件名: Work100.java
package net.work100.test;
public class Work100 {
      
}
class Google {
      
}

现在,我们用-d选项来编译这个文件,如下:

$javac -d . Work100.java

这样会像下面这样放置编译了的文件:

.\net\work100\test\Work100.class
.\net\work100\test\Google.class

你可以像下面这样来导入所有 \net\work100\test\ 中定义的类、接口等:

import net.work100.test.*;

编译之后的 .class 文件应该和 .java 源文件一样,它们放置的目录应该跟包的名字对应起来。但是,并不要求 .class 文件的路径跟相应的 .java 的路径一样。你可以分开来安排源码和类的目录。

<path-one>\sources\net\work100\test\Work100.java
<path-two>\classes\net\work100\test\Google.class

这样,你可以将你的类目录分享给其他的编程人员,而不用透露自己的源码。用这种方法管理源码和类文件可以让编译器和java 虚拟机(JVM)可以找到你程序中使用的所有类型。

类目录的绝对路径叫做 class path。设置在系统变量 CLASSPATH 中。编译器和 Java 虚拟机通过将 package 名字加到 class path 后来构造 .class 文件的路径。

<path-two>\classesclass pathpackage 名字是 net.work100.test,而编译器和 JVM 会在 <path-two>\classes\net\work100\test 中找 .class 文件。

一个 class path 可能会包含好几个路径,多路径应该用分隔符分开。默认情况下,编译器和 JVM 查找当前目录。JAR 文件按包含 Java 平台相关的类,所以他们的目录默认放在了 class path 中。

6.设置CLASSPATH系统变量

用下面的命令显示当前的CLASSPATH变量

  • Windows 平台(DOS 命令行下):C:\> set CLASSPATH
  • UNIX 平台(Bourne shell 下):# echo $CLASSPATH

删除当前CLASSPATH变量内容

  • Windows 平台(DOS 命令行下):C:\> set CLASSPATH=
  • UNIX 平台(Bourne shell 下):# unset CLASSPATH; export CLASSPATH

设置CLASSPATH变量:

  • Windows 平台(DOS 命令行下): C:\> set CLASSPATH=C:\users\jack\java\classes
  • UNIX 平台(Bourne shell 下):# CLASSPATH=/home/jack/java/classes; export CLASSPATH

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