Java基礎教程之包(package)

2019-11-26 15:26:32

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我們已經寫了一些Java程序。之前的每個Java程序都被保存為一個文件，比如Test.java。隨后，該程序被編譯為Test.class。我們最終使用$java Test來運行程序。

然而，在一個正常的Java項目中，我們往往需要編寫不止一個.java程序，最終的Java產品包括了所有的Java程序。因此，Java需要解決組織Java程序的問題。包(package)的目的就是為了更好的組織Java程序。

包的建立

包的建立非常簡單。我們只用在Java程序的開始加入package就可以了。我們以Human類為例，將它放入包中:

復制代碼代碼如下:

package com.vamei.society;

public class Human
{
    /**
     * constructor
     */
    public Human(int h)
    {
        this.height = h;
        System.out.println("I'm born");
    }

    /**
     * accessor
     */
    public int getHeight()
    {
        return this.height;
    }

    /**
     * mutator
     */
    public void growHeight(int h)
    {
        this.height = this.height + h;
    }

private int height;
}

上面的第一行語句

復制代碼代碼如下:

package com.vamei.society;

表示該程序在com.vamei.society包中。com.vamei(vamei.com的反寫)表示包作者的域名 (很可惜，這個域名已經被別人注冊了，所以只起演示作用)。Java要求包要有域名前綴，以便區分不同作者。society為進一步的本地路徑名。com.vamei.society共同構成了包的名字。

包為Java程序提供了一個命名空間(name space)。一個Java類的完整路徑由它的包和類名共同構成，比如com.vamei.society.Human。相應的Human.java程序要放在com/vamei/society/下。類是由完整的路徑識別的，所以不同的包中可以有同名的類，Java不會混淆。比如com.vamei.society.Human和com.vamei.creature.Human是兩個不同的類。

再看一個細節。Human類是public的，其構造方法也是public的，所以任意其他對象都可以調用該類。我們之前說過，一個Java文件中只能有一個public的類，該類要去.java文件同名。一個類可以沒有public關鍵字，它實際上也表示一種權限: 該類在它所在的包中可見。也就是說，包中的其他Java程序可以訪問該類。這是Java中的默認訪問權限。

同樣，對象的成員也可以是默認權限(包中可見)。比如我們去掉getHeight()方法前面的public關鍵字。

包的調用

我們只需要將Human.java編譯的Human.class放入相應的文件夾就可以了。比如，我將Human.class放入com/vamei/society/中。實際上，你也可以把.java文件放入相應路徑，Java會在使用時自動編譯。

如果整個包(也就是com文件夾)位于當前的工作路徑中，那么不需要特別的設置，就可以使用包了，比如下面的TestAgain.java:

復制代碼代碼如下:

import com.vamei.society.*;

public class TestAgain
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Human aPerson = new Human(180);
        System.out.println(aPerson.getHeight());
    }

}

import用于識別路徑。利用import語句，我們可以引入相應路徑下的類。*表示引入society文件夾下的所有類。在TestAgain中，我們直接使用了Human類。

我們也可以提供類的完整的路徑。這可以區分同名但不同路徑的類，比如:

復制代碼代碼如下:

public class TestAgain
{
    public static void main(String[] args)
    {
        com.vamei.society.Human aPerson =
                  new com.vamei.society.Human(180);
        System.out.println(aPerson.getHeight());
    }

}

由于我們提供了完整的類路徑，所以不需要使用import語句。

如果包沒有放在當前工作路徑下，我們在使用包時，需要通知Java。比如，我們將包放在/home/vamei/javapackage中，這樣Human.class位于/home/vamei/javapackage/com/vamei/society/Human.class，而我們的工作路徑為/home/vamei。這樣，包就無法被找到。一個方法是在使用javac和java時，用-classpath說明包所在的文件夾路徑，比如:

復制代碼代碼如下:

$javac -classpath /home/vamei/javapackage:. TestAgain.java

$java -classpath /home/vamei/javapackage:. TestAgain

就是從/home/vamei/javapackage和工作路徑(.)中尋找包。Java可以從/home/vamei/javapackage中可以找到Human類，從.中可以找到TestAgain類。

另外也可以設置系統的CLASSPATH環境變量，將上述路徑加入到該變量中，而不用每次都鍵入-classpath選項。

類似于包的機制在其他語言中也很常見，比如Python中的import機制。它們都是為了更好的組織和使用已有的程序。利用包，我們可以比較容易的拓展Java程序，使用已有的Java程序庫。注意到，包管理的是.class文件。Java號稱"一次編譯，處處運行" (Compile Once, run anywhere)。.class文件可以在任意裝有Java虛擬機(JVM, Java Virtual Machine)的平臺上運行，這幫助我們克服了系統差異造成的程序移植困難。

系統之間的差異可以非常大。如果我們用C語言編寫程序，需要將源程序在各個平臺上重新編譯，以適應不同的硬件條件。 Java虛擬機銜接了平臺和Java宇宙，它構成了硬件和編程邏輯的中間層。JVM隱藏了硬件差異，提供給程序員一個“標準”的Java宇宙。而.class文件可以看做這個 Java宇宙中流通的通貨。在JVM的基礎設施下，加上包的管理輔助，Java程序實現了良好的可移植性 (portability)。

總結

package, import

默認權限: 包中可見

-classpath, CLASSPATH

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