【Java13】包

news2024/11/22 16:35:19

“包”这个机制，类似于分组。主要作用是区分不同组内的同名类。例如，高三三班有一个“王五”，高二八班也有一个“王五”。高三三班和高三八班就是两个不同的包。

Java中的包（package）机制主要提供了类的多层命名空间，用于解决类的命名冲突、类文件管理等。

类似于C++中的命名空间namespace。

如果希望把一个类放在指定的包结构下，应该在Java源程序的第一个非注释行声明：

package packageName;

一旦如上声明，这个源文件中所有定位的类都属于这个包。

如果其他人要使用这个类，需要使用这个类的完整名称：包名+类名。

// 文件：Hello.java
package lee;
public class Hello
{
  public static void main(String[] args)
  {
    // TODO
  }
}

如果使用如下命令来编译

javac -d . Hello.java

按道理，-d是指定编译结果.class文件的位置，这里指定是当前目录(.)，但实际上是在当前路径下创建了一个文件夹lee，里面包含Hello.class。

这是因为，Java规定位于包中的类，在文件系统中也必须有与包名层次相同的目录结构。

但是，如果直接使用javac Hello.java不会创建lee文件夹。这样做也属于挑战智商的行为，一般还是推荐使用-d，让它形成层次目录结构。

在执行的时候，需要给出这个类的完整名称：

java lee.Hello

虚拟机在装载lee.Hello类时，会依次搜索CLASSPATH环境变量所指定的系列路径，查找这些路径下是否包含lee路径，并在lee路径下查找是否包含Hello.class文件。同一个包中的类不必位于相同路径下，只要它们都在CLASSPATH环境变量中即可。例如lee.Person可以在C盘中，lee.PersonTest可以在D盘中。

另外，除了类文件组织成层次结构外，源文件也要组织成对应的层次结构。此外，建议把源文件和class文件分开放：

在这里插入图片描述

把class文件放到某个目录下，并不意味这个目录成了这个类的包名。必须在Java源文件中声明package来指定。

Java包机制运行需要两个条件：

在源文件中打包（package packageName）；
class文件位于对应路径下（这个一般通过编译器来自动管理）。

对于包重名的情况，建议包也可以通过层级来组织，比如org.crazyit.elearning.student.lee云云。

package的使用有如下注意事项：

必须是源文件中非注释的第一句；
一个源文件只能指定一个包；
如果没有显示指定包，则类位于默认包下；
同一个包下的类可以自由访问。

// HelloTest.java
package lee;
public class HelloTest
{
  public static void main(String[] args)
  {
    // 直接访问相同包下的类，不需要使用包前缀
    var h = new Hello();
  }
}

如果在lee包下再定义一个子包，那么子包中的类不能直接访问lee包中的类了。此外，在使用子包中的类时，要使用该类的全名（包名+类名），不能省略前面lee包的路径。

package lee.sub;
public class Apple{}

在lee.Hello中使用Apple类时，必须用完整路径lee.sub.Apple。

可以这么理解：父包和子包从逻辑上存在上下关系；但是从用法上没有任何关系。所以调用时要使用完整包名+类名。

package lee;
public class Hello
{
	public static void main(String[] args)
  {
    var a = new lee.sub.Apple(); // 使用完整路径
  }
}

为了简化对不用包的类的调用，Java引入了import关键字。import可以导入指定包层次下的某个类或全部类。

import在package之后，类定义之前；
一个Java源文件只能有一个package，但是可以有多个import。

import lee.sub.Apple; // 导入lee.sub中的Apple类
import lee.sub.* 			// 导入lee.sub中的所有类

使用import后，在当前源文件中就不用再输入完整路径了。

这一条和C++中的using namespace类似。

Java默认所有源文件都导入了java.lang包下的所有类。所以String, System类不需要显示的import。

import语句可以简化编程，但并不是必需的。

JDK 1.5之后，还允许使用import导入类成员变量、类方法，区别在于加上了static修饰符：

import static package.subpackage.className.fieldName|methodName;

例如，使用import static导入java.lang包中System类和Math类的所有静态成员和静态方法（类成员和类方法）：

import static java.lang.System.*;
import static java.lang.Math.*;

public class StaticImportTest
{
  public static void main(String[] args)
  {
    // out是System的成员方法；
    // PI是Math类的成员变量；
    out.println(PI);
  }
}

现在总结Java源文件的大致结构：

package 语句;  // 0或者1条，位于文件非注释行的最开始
import | import static 语句; // 0条或者多条，位于package之后，第一个public类定义之前
public className | interfaceName | enumName; //0个或者1个public类、接口或枚举，注意一个源文件只能有1个public类
className | interfaceName | enumName; // 0个或多个普通类、接口或枚举，可以有，也可以没有