Java中的包

Posted 2020-09-21 Jim

以下内容引用自http://wiki.jikexueyuan.com/project/java/packages.html：

在Java中使用包是为了防止命名冲突，来控制访问，使得搜索/定位和类、接口、枚举和注释等的使用更为简单。

包可以被定义为一组相关的类型（类、接口、枚举和注释），提供访问保护和命名空间管理。

在Java中一些已经存在的包有：

• java.lang - 包含了基本类
• java.io - 包含有输入，输出功能的类

程序员可以定义自己的包来包含各种类和接口等。把实现的相关类组织在一起是一种很好的做法，这样一个程序员可以很简单的知道哪些类、接口、枚举，注释是相关的。

由于包创建了一个新的命名空间，因此将不会和其他包中的名字有任何名字冲突。使用包，可以很简单的提供访问控制，并且也可以很简单的定位到相关类。

一、创建包

当创建一个包的时候，应该为包起一个名字，并且把package名字的声明语句放在每个包含类、接口、枚举和注释类型的源文件顶部。

package声明语句应该放在源文件的第一行。在每个源文件中只能有一个包声明语句，并且它适用于所有类型的文件。

如果没有使用包声明，那么类、接口、枚举和注释类型的将会被放进一个无名的包中。

示例：

创建了一个叫做Animal的包的例子。习惯上使用小写名字的包以避免和类、接口名字的冲突。

在包animals中声明一个接口：

/* File name : Animal.java */
package animals;

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

现在，在同一个包animals中实现一个类：

package animals;

/* File name : 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();
   }
} 

现在，可以编译这两个文件并将它们放置在一个叫做animals的子文件夹中，然后像下述来运行：

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

二、import关键字

如果一个类想使用同一个包中的另一个类，就没必要使用包名。同一个包中的类不用任何特殊的语法就可以彼此识别。

示例：

一个叫做Boss的类添加进了已经包含了Employee的payroll包中。在没有使用payroll前缀的情况下，Boss类引用了Employee类，像下面演示的Boss类：

package payroll;

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

如果Boss类没有在payroll包中会发生什么？那么Boss类就必须使用下述的其中一种方法来引用位于其它包中的类。

可以使用全名。例如：

payroll.Employee

可以使用import关键字和通配符（*）来导入。例如：

import payroll.*;

可以使用import关键字来导入类本身。例如：

import payroll.Employee;

注： 一个类的文件可以包含任意数量的导入语句。这些导入语句必须位于包声明语句之后和类的定义语句之前。

三、包的目录结构

当一个类放置在一个包中时主要会发生以下两个结果：

• 包的名字变成了类名字的一部分。
• 包的名字必须和相关字节码文件的目录结构匹配。

在Java里有以下一种管理文件的简单方式：

将类、接口、枚举、注释类型的源代码存在一个扩展名为.java的文本文件中。例如：

// File Name :  Car.java

package vehicle;

public class Car {
   // Class implementation.   
}

现在，将源文件放在一个其名字能够反映出包的名字的文件夹中：

....\vehicle\Car.java

现在，正确的类名和路径名应该像下面这样：

• 类名 -> vehicle.Car
• 路径名 -> vehicle\Car.java (in windows)

一般情况下，一个公司使用它的逆序的互联网域名当做包的名称。例如：某公司的互联网域名是apple.com，那么它的包名应该是以com.apple开头。包名的每一个部分反映了一个子目录。

例如：一个公司有一个包含了Dell.java源文件的com.apple.computers的包，它将被包含在像下面的一系列子文件夹中：

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

在编译的时候，编译器为其中定义的每个类、接口和枚举创建了一个不同的输出文件。输出文件的基本名字是类型名和.class的扩展名。

例如:

// File Name: Dell.java

package com.apple.computers;
public class Dell{

}
class Ups{

}

现在，像下面使用-d选项来编译这个文件：

$javac -d . Dell.java

这将像下面存放编译后的文件：

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

可以像下面这样导入所有定义在\com\apple\computers\中的类和接口：

import com.apple.computers.*;

像.java这样的源文件，.class这些编译后的文件应该在能够反映出包名的一系列文件夹中。然而，.class文件的路径不用和.java源文件的路径相同。可以独立的管理源文件和编译后文件的目录，如下：

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

通过这样，可以把编译过后的文件夹给其它的程序员而不用暴露源文件。同时也需要使用这种方式来管理源文件和编译过后的class文件以便编译器和Java虚拟机（JVM）能够找到程序中使用的所有类型。

编译后文件夹的全路径， \\classes，叫做class path，在系统环境变量CLASSPATH中设置。编译器和JVM通过添加包名到class path中来构造.class文件的路径。

说\\classes是class path，包名是com.apple.computers，然后编译器和JVM将在\\classes\com\apple\compters中寻找.class文件。

一个class path可能包含几个路径。多个路径以分号（Windows）或者冒号（Unix）隔开。默认情况下，编译器和JVM查找当前目录和包含Java平台字节码的JAR文件以便于这些文件夹自动在class path中。

四、设置系统中的CLASSPATH环境变量

为了显示当前的CLASSPATH环境变量，使用以下在Windows和UNIX（Bourne shell）中的命令：

在 Windows 中 -> C:> set CLASSPATH
在 UNIX 中 -> % echo $CLASSPATH

使用下述命令删除当前CLASSPATH变量中的内容：

在 Windows 中 -> C:> set CLASSPATH=
在 UNIX 中 -> % unset CLASSPATH; export CLASSPATH

使用下述命令设置 CLASSPATH 变量：

在 Windows 中 -> set CLASSPATH=C:\users\jack\java\classes
在 UNIX 中 -> % CLASSPATH=/home/jack/java/classes; export CLASSPATH