Java 包(package)

為了更好地組織類，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介面組織在同一個包中，方便類的查找和使用。

  • 2、如同檔夾一樣，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、包也限定了訪問許可權，擁有包訪問許可權的類才能訪問某個包中的類。

Java 使用包（package）這種機制是為了防止命名衝突，訪問控制，提供搜索和定位類（class）、介面、枚舉（enumerations）和注釋（annotation）等。

包語句的語法格式為：

package pkg1[．pkg2[．pkg3…]];

例如,一個Something.java 檔它的內容

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 程式分類保存，更方便的被其他 java 程式調用。

一個包（package）可以定義為一組相互聯繫的類型（類、介面、枚舉和注釋），為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介面等打包，並定義自己的包。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、介面、枚舉和注釋等是相關的。

由於包創建了新的命名空間（namespace），所以不會跟其他包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

創建包的時候，你需要為這個包取一個合適的名字。之後，如果其他的一個原始檔案包含了這個包提供的類、介面、枚舉或者注釋類型的時候，都必須將這個包的聲明放在這個原始檔案的開頭。

包聲明應該在原始檔案的第一行，每個原始檔案只能有一個包聲明，這個檔中的每個類型都應用於它。

如果一個原始檔案中沒有使用包聲明，那麼其中的類，函數，枚舉，注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、介面名字的衝突。

在 animals 包中加入一個介面（interface）：

Animal.java 檔代碼：

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

接下來，在同一個包中加入該介面的實現：

MammalInt.java 檔代碼：

package animals; /* 檔案名 : 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，編譯這兩個檔，並把他們放在一個叫做animals的子目錄中。 用下麵的命令來運行：

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

import 關鍵字

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

在 java 原始檔案中 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，其語法格式為：

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

下麵的 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 首碼，Boss 類的實例如下。

Boss.java 檔代碼：

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 類必須使用下麵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：

類檔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：

  • 包名成為類名的一部分，正如我們前面討論的一樣。
  • 包名必須與相應的位元組碼所在的目錄結構相吻合。

下麵是管理你自己 java 中文件的一種簡單方式：

將類、介面等類型的源碼放在一個文本中，這個檔的名字就是這個類型的名字，並以.java作為擴展名。例如：

// 檔案名 : Car.java package vehicle; public class Car { // 類實現 }

接下來，把原始檔案放在一個目錄中，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 (在 windows 系統中)

通常，一個公司使用它互聯網功能變數名稱的顛倒形式來作為它的包名.例如：互聯網功能變數名稱是 xuhuhu.com，所有的包名都以 com.zaixian 開頭。包名中的每一個部分對應一個子目錄。

例如：有一個 com.zaixian.test 的包，這個包包含一個叫做 zaixian.java 的原始檔案，那麼相應的，應該有如下麵的一連串子目錄：

....\com\zaixian\test\zaixian.java

編譯的時候，編譯器為包中定義的每個類、介面等類型各創建一個不同的輸出檔，輸出檔的名字就是這個類型的名字，並加上 .class 作為擴展尾碼。 例如：

// 檔案名: zaixian.java package com.zaixian.test; public class zaixian { } class Google { }

現在，我們用-d選項來編譯這個檔，如下： 

$javac -d . zaixian.java

這樣會像下麵這樣放置編譯了的檔： 

.\com\zaixian\test\zaixian.class
.\com\zaixian\test\Google.class

你可以像下麵這樣來導入所有 \com\zaixian\test\ 中定義的類、介面等： 

import com.zaixian.test.*;

編譯之後的 .class 檔應該和 .java 原始檔案一樣，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 檔的路徑跟相應的 .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\zaixian\test\zaixian.java
<path-two>\classes\com\zaixian\test\Google.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檔可以讓編譯器和java 虛擬機（JVM）可以找到你程式中使用的所有類型。

類目錄的絕對路徑叫做 class path。設置在系統變數 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 檔的路徑。

<path- two>\classes 是 class path，package 名字是 com.zaixian.test,而編譯器和 JVM 會在 <path-two>\classes\com\zaixian\test 中找 .class 檔。

一個 class path 可能會包含好幾個路徑，多路徑應該用分隔符號分開。默認情況下，編譯器和 JVM 查找當前目錄。JAR 檔按包含 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 系統變數

用下麵的命令顯示當前的CLASSPATH變數：

  • Windows 平臺（DOS 命令行下）：C:\> set CLASSPATH
  • UNIX 平臺（Bourne shell 下）：# echo $CLASSPATH
刪除當前CLASSPATH變數內容：
  • Windows 平臺（DOS 命令行下）：C:\> set CLASSPATH=
  • UNIX 平臺（Bourne shell 下）：# unset CLASSPATH; export CLASSPATH

設置CLASSPATH變數:

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