Java - 包

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Java 包

包用于在 Java 中防止命名冲突，控制访问，使查找/定位和使用类、接口、枚举和注释更容易等。

Java 包可以定义为相关类型（类、接口、枚举和注解）的组合，提供访问保护和命名空间管理。

Java 包的类型

Java 包分为两种类型

• 内置 Java 包
• 用户定义的 Java 包

Java 中的一些现有包包括：

• java.lang - 包含基本类

• java.io - 此包包含输入、输出函数的类

用户定义的 Java 包

您可以定义自己的包来捆绑类/接口组等。一个好的实践是将您实现的相关类分组，以便程序员可以轻松确定这些类、接口、枚举和注释是相关的。

由于包创建了一个新的命名空间，因此不会与其他包中的名称发生任何名称冲突。使用包，更容易提供访问控制，也更容易找到相关的类。

创建 Java 包

创建包时，应为包选择一个名称，并在包含要包含在包中的类、接口、枚举和注释类型的每个源文件的顶部包含一个带有该名称的package语句。

package 语句应为源文件中的第一行。每个源文件只能有一个 package 语句，它适用于文件中的所有类型。

如果不使用 package 语句，则类、接口、枚举和注释类型将放在当前默认包中。

使用 Java 包进行编译

要编译带有 package 语句的 Java 程序，您必须使用 -d 选项，如下所示。

javac -d Destination_folder file_name.java

然后在指定的目的地创建一个具有给定包名称的文件夹，并将编译后的类文件放入该文件夹中。

Java 包示例

让我们来看一个创建名为animals包的示例。最好使用小写字母的包名，以避免与类和接口的名称发生任何冲突。

以下包示例包含名为animals的接口：

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

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

现在，让我们在同一个包animals中实现上述接口：

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();
   }
} 

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

输出

现在，按如下所示编译 java 文件：

$ javac -d . Animal.java 
$ javac -d . MammalInt.java

现在，当前目录中将创建一个名为animals的包/文件夹，并将这些类文件放入其中，如下所示。

您可以执行包中的类文件并获得如下所示的结果。

Mammal eats
Mammal travels

导入 Java 包

如果一个类想要使用同一个包中的另一个类，则不需要使用包名。同一个包中的类无需任何特殊语法就能找到彼此。

示例

这里，名为 Boss 的类被添加到 payroll 包中，该包已包含 Employee。然后，Boss 可以引用 Employee 类而无需使用 payroll 前缀，如下面的 Boss 类所示。

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

如果 Employee 类不在 payroll 包中会发生什么？然后，Boss 类必须使用以下技术之一来引用不同包中的类。

• 可以使用类的完全限定名。例如：

payroll.Employee

• 可以使用 import 关键字和通配符 (*) 导入包。例如：

import payroll.*;

• 可以使用 import 关键字导入类本身。例如：

import payroll.Employee;

示例

package payroll;

public class Employee {
   public void mailCheck() {
      System.out.println("Pay received.");    
   }
}

示例

package payroll;

import payroll.Employee;

public class Boss {
   public void payEmployee(Employee e) {
      e.mailCheck();
   }
   
   public static void main(String[] args) {
      Boss boss = new Boss();
	   Employee e = new Employee();
      boss.payEmployee(e);
   }
}

输出

Pay received.

注意 - 类文件可以包含任意数量的 import 语句。import 语句必须出现在 package 语句之后以及类声明之前。

Java 包的目录结构

将类放入包中时，会产生两个主要结果：

• 正如上一节所讨论的，包名成为类名的一部分。

• 包名必须与相应的字节码所在的目录结构匹配。

以下是在Java中管理文件的简单方法：

将类、接口、枚举或注解类型的源代码放在一个文本文件中，其文件名是类型的简单名称，扩展名为.java。

例如：

// File Name :  Car.java
package vehicle;

public class Car {
   // Class implementation.   
}

现在，将源文件放在一个目录中，该目录的名称反映了类所属的包的名称：

....\vehicle\Car.java

现在，限定类名和路径名如下：

• 类名 → vehicle.Car
• 路径名 → vehicle\Car.java (Windows系统)

通常，公司使用其反转的互联网域名作为其包名。

示例：如果一个公司的互联网域名是 apple.com，那么它的所有包名都将以 com.apple 开头。包名的每个组件对应一个子目录。

示例：如果该公司有一个 com.apple.computers 包，其中包含一个 Dell.java 源文件，它将包含在一系列这样的子目录中：

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

在编译时，编译器为其中定义的每个类、接口和枚举创建一个不同的输出文件。输出文件的基本名称是类型的名称，其扩展名为.class。

例如：

// File Name: Dell.java
package com.apple.computers;

public class Dell {
}

class Ups {
}

现在，使用 -d 选项编译此文件，如下所示：

$javac -d . Dell.java

文件将按如下方式编译：

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

您可以按如下方式导入在 \com\apple\computers\ 中定义的所有类或接口：

import com.apple.computers.*;

与 .java 源文件一样，编译后的 .class 文件也应该位于反映包名的一系列目录中。但是，.class 文件的路径不必与 .java 源文件的路径相同。您可以分别安排源目录和类目录，如下所示：

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

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

通过这样做，可以向其他程序员提供对类目录的访问权限，而无需公开您的源代码。您还需要以这种方式管理源文件和类文件，以便编译器和 Java 虚拟机 (JVM) 可以找到程序使用的所有类型。

类目录的完整路径，<path-two>\classes，称为类路径，并使用 CLASSPATH 系统变量设置。编译器和 JVM 都通过将包名添加到类路径来构造 .class 文件的路径。

假设 <path-two>\classes 是类路径，包名是 com.apple.computers，则编译器和 JVM 将在 <path-two>\classes\com\apple\computers 中查找 .class 文件。

类路径可以包含多个路径。多个路径应以分号 (Windows) 或冒号 (Unix) 分隔。默认情况下，编译器和 JVM 搜索当前目录和包含 Java 平台类的 JAR 文件，以便这些目录自动位于类路径中。

设置 CLASSPATH 系统变量

要显示当前的 CLASSPATH 变量，请在 Windows 和 UNIX (Bourne shell) 中使用以下命令：

• 在 Windows 中 → C:\> set CLASSPATH
• 在 UNIX 中 → % echo $CLASSPATH

要删除 CLASSPATH 变量的当前内容，请使用：

• 在 Windows 中 → C:\> set CLASSPATH =
• 在 UNIX 中 → % unset CLASSPATH; export CLASSPATH

要设置 CLASSPATH 变量：

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