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Java - 包

Java 中使用包是为了防止命名冲突、控制访问、使类、接口、枚举和注释的搜索/定位和使用更容易等。

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

Java 中的一些现有包是 -

  • java.lang - 捆绑基本类

  • java.io - 输入、输出函数的类捆绑在这个包中

程序员可以定义自己的包来捆绑一组类/接口等。将您实现的相关类分组是一个很好的做法，以便程序员可以轻松确定类、接口、枚举和注释是相关的。

由于该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，可以更容易地提供访问控制，也更容易找到相关的类。

创建包

创建包时，您应该为包选择一个名称，并在每个包含要包含在包中的类、接口、枚举和注释类型的源文件的顶部包含一个包语句以及该名称。

package 语句应该是源文件中的第一行。每个源文件中只能有一个package语句，并且它适用于文件中的所有类型。

如果未使用 package 语句，则类、接口、枚举和注释类型将放置在当前默认包中。

要使用 package 语句编译 Java 程序，您必须使用 -d 选项，如下所示。

javac -d Destination_folder file_name.java

然后在指定的目标位置创建一个具有给定包名称的文件夹，编译后的类文件将放置在该文件夹中。

例子

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

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();
}

现在编译 java 文件，如下所示 -

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

现在，将在当前目录中创建一个名为Animals 的包/文件夹，并且这些类文件将放置在其中，如下所示。

套餐

您可以执行包内的类文件并得到如下所示的结果。

Mammal eats
Mammal travels

导入关键字

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。同一包中的类无需任何特殊语法即可找到彼此。

例子

这里，一个名为 Boss 的类被添加到已经包含 Employee 的工资包中。然后，Boss 可以在不使用工资前缀的情况下引用 Employee 类，如以下 Boss 类所示。

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

如果 Employee 类不在工资包中会发生什么？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称。例如 -
payroll.Employee

  • 可以使用 import 关键字和通配符 (*) 导入包。例如 -

import payroll.*;
  • 类本身可以使用 import 关键字导入。例如 -
import payroll.Employee;

例子

package payroll;

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

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导入语句。import 语句必须出现在 package 语句之后、类声明之前。

包的目录结构

将类放入包中时会出现两个主要结果 -

  • 正如我们在上一节中讨论的那样，包的名称成为类名称的一部分。

  • 包的名称必须与相应字节码所在的目录结构匹配。

这是用 Java 管理文件的简单方法 -

将类、接口、枚举或注释类型的源代码放入文本文件中，该文件的名称是类型的简单名称，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该类所属的包的名称 -

....\vehicle\Car.java

现在，合格的类名和路径名如下 -

  • 类名 → 车辆.Car
  • 路径名→vehicle\Car.java（在Windows中）

一般来说，公司使用其反向互联网域名作为其包名称。

示例- 一家公司的互联网域名是 apple.com，那么它的所有包名称都以 com.apple 开头。包名称的每个组成部分都对应一个子目录。

示例- 该公司有一个 com.apple.computers 包，其中包含 Dell.java 源文件，它将包含在一系列子目录中，如下所示 -

....\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，其扩展名是.class。

例如 -

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

public class Dell {
}

class Ups {
}

现在，使用 -d 选项按如下方式编译此文件 -

$javac -d . Dell.java

文件将编译如下 -

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

您可以导入\com\apple\computers\中定义的所有类或接口，如下所示 -

import com.apple.computers.*;

与 .java 源文件一样，编译后的 .class 文件应该位于一系列反映包名称的目录中。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，可以向其他程序员授予对类目录的访问权限，而无需泄露您的源代码。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) 可以找到您的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 系统变量进行设置。编译器和 JVM 都通过将包名称添加到类路径来构造 .class 文件的路径。

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

一个类路径可以包含多个路径。多个路径应使用分号 (Windows) 或冒号 (Unix) 分隔。默认情况下，编译器和 JVM 会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 → C:\> 设置 CLASSPATH
  • 在 UNIX 中 → % echo $CLASSPATH

要删除 CLASSPATH 变量的当前内容，请使用 -

  • 在 Windows → C:\> 中设置 CLASSPATH =
  • 在 UNIX 中 → % 取消设置 CLASSPATH; 导出类路径

设置 CLASSPATH 变量 -

  • 在 Windows 中 → 设置 CLASSPATH = C:\users\jack\java\classes
  • 在 UNIX 中 → % CLASSPATH = /home/jack/java/classes; 导出类路径