Java - 包

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Java 包

包用於在 Java 中防止命名衝突，控制訪問，使查詢/定位和使用類、介面、列舉和註釋更容易等。

Java 包可以定義為相關型別（類、介面、列舉和註解）的組合，提供訪問保護和名稱空間管理。

Java 包的型別

Java 包分為兩種型別

• 內建 Java 包
• 使用者定義的 Java 包

Java 中的一些現有包包括：

• java.lang - 包含基本類

• java.io - 此包包含輸入、輸出函式的類

使用者定義的 Java 包

您可以定義自己的包來捆綁類/介面組等。一個好的實踐是將您實現的相關類分組，以便程式設計師可以輕鬆確定這些類、介面、列舉和註釋是相關的。

由於包建立了一個新的名稱空間，因此不會與其他包中的名稱發生任何名稱衝突。使用包，更容易提供訪問控制，也更容易找到相關的類。

建立 Java 包

建立包時，應為包選擇一個名稱，並在包含要包含在包中的類、介面、列舉和註釋型別的每個原始檔的頂部包含一個帶有該名稱的package語句。

package 語句應為原始檔中的第一行。每個原始檔只能有一個 package 語句，它適用於檔案中的所有型別。

如果不使用 package 語句，則類、介面、列舉和註釋型別將放在當前預設包中。

使用 Java 包進行編譯

要編譯帶有 package 語句的 Java 程式，您必須使用 -d 選項，如下所示。

javac -d Destination_folder file_name.java

然後在指定的目的地建立一個具有給定包名稱的資料夾，並將編譯後的類檔案放入該資料夾中。

Java 包示例

讓我們來看一個建立名為animals包的示例。最好使用小寫字母的包名，以避免與類和介面的名稱發生任何衝突。

以下包示例包含名為animals的介面：

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

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

現在，讓我們在同一個包animals中實現上述介面：

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();
}

輸出

現在，按如下所示編譯 java 檔案：

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

現在，當前目錄中將建立一個名為animals的包/資料夾，並將這些類檔案放入其中，如下所示。

您可以執行包中的類檔案並獲得如下所示的結果。

Mammal eats
Mammal travels

匯入 Java 包

如果一個類想要使用同一個包中的另一個類，則不需要使用包名。同一個包中的類無需任何特殊語法就能找到彼此。

示例

這裡，名為 Boss 的類被新增到 payroll 包中，該包已包含 Employee。然後，Boss 可以引用 Employee 類而無需使用 payroll 字首，如下面的 Boss 類所示。

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

如果 Employee 類不在 payroll 包中會發生什麼？然後，Boss 類必須使用以下技術之一來引用不同包中的類。

• 可以使用類的完全限定名。例如：

payroll.Employee

• 可以使用 import 關鍵字和萬用字元 (*) 匯入包。例如：

import payroll.*;

• 可以使用 import 關鍵字匯入類本身。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);
   }
}

輸出

Pay received.

注意 - 類檔案可以包含任意數量的 import 語句。import 語句必須出現在 package 語句之後以及類宣告之前。

Java 包的目錄結構

將類放入包中時，會產生兩個主要結果：

• 正如上一節所討論的，包名成為類名的一部分。

• 包名必須與相應的位元組碼所在的目錄結構匹配。

以下是在Java中管理檔案的簡單方法：

將類、介面、列舉或註解型別的原始碼放在一個文字檔案中，其檔名是型別的簡單名稱，副檔名為.java。

例如：

// File Name :  Car.java
package vehicle;

public class Car {
   // Class implementation.   
}

現在，將原始檔放在一個目錄中，該目錄的名稱反映了類所屬的包的名稱：

....\vehicle\Car.java

現在，限定類名和路徑名如下：

• 類名 → vehicle.Car
• 路徑名 → vehicle\Car.java (Windows系統)

通常，公司使用其反轉的網際網路域名作為其包名。

示例：如果一個公司的網際網路域名是 apple.com，那麼它的所有包名都將以 com.apple 開頭。包名的每個元件對應一個子目錄。

示例：如果該公司有一個 com.apple.computers 包，其中包含一個 Dell.java 原始檔，它將包含在一系列這樣的子目錄中：

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

在編譯時，編譯器為其中定義的每個類、介面和列舉建立一個不同的輸出檔案。輸出檔案的基本名稱是型別的名稱，其副檔名為.class。

例如：

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

public class Dell {
}

class Ups {
}

現在，使用 -d 選項編譯此檔案，如下所示：

$javac -d . Dell.java

檔案將按如下方式編譯：

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

您可以按如下方式匯入在 \com\apple\computers\ 中定義的所有類或介面：

import com.apple.computers.*;

與 .java 原始檔一樣，編譯後的 .class 檔案也應該位於反映包名的一系列目錄中。但是，.class 檔案的路徑不必與 .java 原始檔的路徑相同。您可以分別安排源目錄和類目錄，如下所示：

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

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

透過這樣做，可以向其他程式設計師提供對類目錄的訪問許可權，而無需公開您的原始碼。您還需要以這種方式管理原始檔和類檔案，以便編譯器和 Java 虛擬機器 (JVM) 可以找到程式使用的所有型別。

類目錄的完整路徑，<path-two>\classes，稱為類路徑，並使用 CLASSPATH 系統變數設定。編譯器和 JVM 都透過將包名新增到類路徑來構造 .class 檔案的路徑。

假設 <path-two>\classes 是類路徑，包名是 com.apple.computers，則編譯器和 JVM 將在 <path-two>\classes\com\apple\computers 中查詢 .class 檔案。

類路徑可以包含多個路徑。多個路徑應以分號 (Windows) 或冒號 (Unix) 分隔。預設情況下，編譯器和 JVM 搜尋當前目錄和包含 Java 平臺類的 JAR 檔案，以便這些目錄自動位於類路徑中。

設定 CLASSPATH 系統變數

要顯示當前的 CLASSPATH 變數，請在 Windows 和 UNIX (Bourne shell) 中使用以下命令：

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

要刪除 CLASSPATH 變數的當前內容，請使用：

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

要設定 CLASSPATH 變數：

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