Java入門———Java面向對象教學(Java 包(package))

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爲了更好地組織類,Java提供了包機制,用於區別類名的命名空間。

包的作用

  • 1 把功能相似或相關的類或接口組織在同一個包中,方便類的查找和使用。
  • 2 如同文件夾一樣,包也採用了樹形目錄的存儲方式。同一個包中的類名字是不同的,不同的包中的類的名字是可以相同的,當同時調用兩個不同包中相同類名的類時,應該加上包名加以區別。因此,包可以避免名字衝突。
  • 3 包也限定了訪問權限,擁有包訪問權限的類才能訪問某個包中的類。

Java使用包(package)這種機制是爲了防止命名衝突,訪問控制,提供搜索和定位類(class)、接口、枚舉(enumerations)和註釋(annotation)等。

包語句的語法格式爲:

package pkg1[.pkg2[.pkg3…]];

例如,一個Something.java 文件它的內容

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

那麼它的路徑應該是 net/java/util/Something.java 這樣保存的。 package(包)的作用是把不同的java程序分類保存,更方便的被其他java程序調用。
一個包(package)可以定義爲一組相互聯繫的類型(類、接口、枚舉和註釋),爲這些類型提供訪問保護和命名空間管理的功能。

以下是一些Java中的包:

  • java.lang-打包基礎的類
  • java.io-包含輸入輸出功能的函數
    開發者可以自己把一組類和接口等打包,並定義自己的package。而且在實際開發中這樣做是值得提倡的,當你自己完成類的實現之後,將相關的類分組,可以讓其他的編程者更容易地確定哪些類、接口、枚舉和註釋等是相關的。

由於package創建了新的命名空間(namespace),所以不會跟其他package中的任何名字產生命名衝突。使用包這種機制,更容易實現訪問控制,並且讓定位相關類更加簡單。

創建包

創建package的時候,你需要爲這個package取一個合適的名字。之後,如果其他的一個源文件包含了這個包提供的類、接口、枚舉或者註釋類型的時候,都必須將這個package的聲明放在這個源文件的開頭。

包聲明應該在源文件的第一行,每個源文件只能有一個包聲明,這個文件中的每個類型都應用於它。

如果一個源文件中沒有使用包聲明,那麼其中的類,函數,枚舉,註釋等將被放在一個無名的包(unnamed package)中。

例子
讓我們來看一個例子,這個例子創建了一個叫做animals的包。通常使用小寫的字母來命名避免與類、接口名字的衝突。

在animals包中加入一個接口(interface):

/* 文件名: Animal.java */
package animals;

interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}

接下來,在同一個包中加入該接口的實現:

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();
   }
} 

然後,編譯這兩個文件,並把他們放在一個叫做animals的子目錄中。 用下面的命令來運行:

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

import關鍵字

爲了能夠使用某一個包的成員,我們需要在 Java 程序中明確導入該包。使用"import"語句可完成此功能。

在 java 源文件中 import 語句應位於 package 語句之後,所有類的定義之前,可以沒有,也可以有多條,其語法格式爲:

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

如果在一個包中,一個類想要使用本包中的另一個類,那麼該包名可以省略。
例子
下面的payroll包已經包含了Employee類,接下來向payroll包中添加一個Boss類。Boss類引用Employee類的時候可以不用使用payroll前綴,Boss類的實例如下。

package payroll;

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

如果Boss類不在payroll包中又會怎樣?Boss類必須使用下面幾種方法之一來引用其他包中的類
使用類全名描述,例如:

payroll.Employee

用import關鍵字引入,使用通配符"*"

import payroll.*;

使用import關鍵字引入Employee類

import payroll.Employee;

注意:類文件中可以包含任意數量的import聲明。import聲明必須在包聲明之後,類聲明之前。

package的目錄結構

類放在包中會有兩種主要的結果:

  • 包名成爲類名的一部分,正如我們前面討論的一樣。
  • 包名必須與相應的字節碼所在的目錄結構相吻合。
    下面是管理你自己java中文件的一種簡單方式:
    將類、接口等類型的源碼放在一個文本中,這個文件的名字就是這個類型的名字,並以.java作爲擴展名。例如:
// 文件名 :  Car.java

package vehicle;

public class Car {
   // 類實現  
}

接下來,把源文件放在一個目錄中,這個目錄要對應類所在包的名字。

....\vehicle\Car.java

現在,正確的類名和路徑將會是如下樣子:

  • 類名 -> vehicle.Car
  • 路徑名 -> vehicle\Car.java (in windows)
    通常,一個公司使用它互聯網域名的顛倒形式來作爲它的包名.例如:互聯網域名是apple.com,所有的包名都以com.apple開頭。包名中的每一個部分對應一個子目錄。

例如:這個公司有一個com.apple.computers的包,這個包包含一個叫做Dell.java的源文件,那麼相應的,應該有如下面的一連串子目錄:

....\com\apple\computers\Dell.java

編譯的時候,編譯器爲包中定義的每個類、接口等類型各創建一個不同的輸出文件,輸出文件的名字就是這個類型的名字,並加上.class作爲擴展後綴。 例如:

// 文件名: Dell.java

package com.apple.computers;
public class Dell{
      
}
class Ups{
      
}

現在,我們用-d選項來編譯這個文件,如下:

$javac -d . Dell.java

這樣會像下面這樣放置編譯了的文件:

.\com\apple\computers\Dell.class.\com\apple\computers\Ups.class

你可以像下面這樣來導入所有 \com\apple\computers\中定義的類、接口等:

import com.apple.computers.*;

編譯之後的.class文件應該和.java源文件一樣,它們放置的目錄應該跟包的名字對應起來。但是,並不要求.class文件的路徑跟相應的.java的路徑一樣。你可以分開來安排源碼和類的目錄。

<path-one>\sources\com\apple\computers\Dell.java
<path-two>\classes\com\apple\computers\Dell.class

這樣,你可以將你的類目錄分享給其他的編程人員,而不用透露自己的源碼。用這種方法管理源碼和類文件可以讓編譯器和java虛擬機(JVM)可以找到你程序中使用的所有類型。

類目錄的絕對路徑叫做class path。設置在系統變量CLASSPATH中。編譯器和java虛擬機通過將package名字加到class path後來構造.class文件的路徑。

<path- two>\classes是class path,package名字是com.apple.computers,而編譯器和JVM會在 <path-two>\classes\com\apple\compters中找.class文件。

一個class path可能會包含好幾個路徑。多路徑應該用分隔符分開。默認情況下,編譯器和JVM查找當前目錄。JAR文件按包含Java平臺相關的類,所以他們的目錄默認放在了class path中。

設置CLASSPATH系統變量

用下面的命令顯示當前的CLASSPATH變量:

  • Windows平臺(DOS 命令行下)-> C:> set CLASSPATH

  • UNIX平臺(Bourne shell下)-> % echo $CLASSPATH
    刪除當前CLASSPATH變量內容:

  • Windows平臺(DOS 命令行下)-> C:> set CLASSPATH=

  • UNIX平臺(Bourne shell下)-> % unset CLASSPATH; export CLASSPATH
    設置CLASSPATH變量:

  • Windows平臺(DOS 命令行下)-> set CLASSPATH=C:\users\jack\java\classes

UNIX平臺(Bourne shell下)-> % CLASSPATH=/home/jack/java/classes; export CLASSPATH

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