Java语法_面向对象_包

Java Package

package 关键字

在 Java 中，package是一个非常重要的概念，用于组织和管理 Java 类。

定义与作用

• 定义：

  • package语句是 Java 源文件中的一个特殊语句，用于声明该文件中定义的类所属的包。
  • 它必须是源文件中的第一条非注释语句。

• 作用

  • 组织代码结构：将相关的类、接口等组织在一起，形成一种层次化的命名空间，使代码更易于管理和维护。

    比如，所有与数据库操作相关的类可以放在一个名为com.example.db的包中。

  • 避免命名冲突：不同的包中可以有相同名称的类，通过包名来区分它们。

    例如，java.util包和java.sql包中都有Date类，通过完整的包名来明确使用的是哪个类。

声明与命名规则

• 声明语法：

  在 Java 源文件的开头使用package关键字来声明包，例如package com.example.myapp;，表示该文件中的类都属于com.example.myapp包。

• 命名规则：

  • 全小写：包名通常采用全小写字母，以提高可读性和遵循 Java 的命名规范。
  • 域名倒置：一般以公司或组织的域名倒置作为包名的开头，然后根据项目的结构和功能进行细分。例如，域名为example.com，那么包名可能是com.example.projectname.module。
  • 避免使用关键字：不能使用 Java 中的关键字作为包名，如class、public等。

示例

1. 创建一个叫做animals的包。通常使用小写的字母来命名避免与类、接口名字的冲突。在 animals 包中加入一个接口（interface）

   Animal.java文件代码：

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

2. 接下来，在同一个包中加入该接口的实现

   MammalInt.java文件代码：

   package animals;
   
   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();
      }
   }

3. 然后，编译这两个文件，并把他们放在一个叫做animals的子目录中。 用下面的命令来运行：

   $ mkdir animals
   $ cp Animal.class  MammalInt.class animals #将这两个文件放在animals文件夹，也就是animals包下。
   $ java animals/MammalInt #这是在命令行中执行MammalInt类。java是 Java 虚拟机（JVM）的启动命令，用于运行 Java 类。这里指定了animals/MammalInt，表示要运行animals目录下的MammalInt类。

   输出

   Mammal eats
   Mammal travel

   或者在把这两个文件放在 手动新建的animal文件夹 下，然后在IntelliJ IDEA Community Edition 下直接运行MammalInt.java即可，可实现相同功能。

   PS C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\包> tree /F
   卷 OS 的文件夹 PATH 列表
   卷序列号为 1511-5760
   C:.
   ├─.idea
   │      .gitignore
   │      misc.xml
   │      modules.xml
   │      vcs.xml
   │      workspace.xml
   │      包.iml
   │
   ├─animals
   │      Animal.java
   │      MammalInt.java
   │
   └─out
       └─production
           └─包
               ├─.idea
               │      .gitignore
               │      misc.xml
               │      modules.xml
               │      vcs.xml
               │      包.iml
               │
               └─animals
                       Animal.class
                       MammalInt.class

上述代码中，MammalInt类实现了Animal接口，并实现了eat和travel方法，在方法中分别打印出了Mammal eats和Mammal travels。

package 的目录结构设置

首先，在.java的文件中，如果想要使用package <name>语句，那么必须将该文件放到 ./<name> 文件夹 (项目根目录的name文件夹) 下。

示例1

通常，一个公司使用它互联网域名的颠倒形式来作为它的包名.例如：互联网域名是 Mihoyo.com，所有的包名都以 com.Mihoyo 开头。包名中的每一个部分对应一个子目录。

例如：有一个 com.Mihoyo.test 的包，这个包包含一个叫做 Mihoyo.java 的源文件，那么相应的，应该有如下面的一连串子目录：

....\com\Mihoyo\test\Mihoyo.java

那么文件Mihoyo.java如下：

package com.Mihoyo.test;
public class Mihoyo {
      
}
class Google {
      
}

如果使用javac -d . Mihoyo.java编译文件，就会产生如下字节码文件：

.\com\Mihoyo\test\Mihoyo.class
.\com\Mihoyo\test\Google.class

编译之后的 .class 文件应该和 .java 源文件一样，它们放置的目录应该跟包的名字对应起来。

但是，并不要求 .class 文件的路径跟相应的 .java 的路径一样。你可以分开来安排源码和类的目录。比如：

<path-one>\sources\com\Mihoyo\test\Mihoyo.java
<path-two>\classes\com\Mihoyo\test\Google.class

这样，你可以将你的类目录分享给其他的编程人员，而不用透露自己的源码。

字节码文件的加载路径

用这种方法管理源码和类文件可以让编译器和java 虚拟机（JVM）可以找到你程序中使用的所有类型：

• 类目录的绝对路径叫做 class path。设置在系统变量 CLASSPATH 中。也可以在执行时使用java -classpath <class path>来指定或者直接更改CLASSPATH。（更改方法在下一个示例中）
• 编译器和 java 虚拟机通过将 <package name> + <class path> 来构造 .class 文件的路径。

比如在上一个示例中：

• <path- two>\classes 是 class path
• <package name>是 com.Mihoyo.test
• 所以最终 编译器和 JVM 会在 <path-two>\classes\com\Mihoyo\test 中找编译好的 .class 文件。

一个 class path 可能会包含好几个路径，多路径应该用分隔符(;)分开。

默认情况下，编译器和 JVM 查找 当前目录。JAR 文件按包含 Java 平台相关的类，所以他们的目录默认放在了 class path 中。

默认的CLASSPATH如下：

ClassPath=.;C:\Program Files\Java\jdk-17\lib\dt.jar;C:\Program Files\Java\jdk-17\lib\tools.jar;C:\Program Files\Java\jdk-17\lib;

示例2

使用集成开发环境IDE IntelliJ IDEA Community Edition运行java文件时，包以及java文件编译后，默认存放在./out/production/<根目录名称>下，比如：

PS C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\包> tree /F
卷 OS 的文件夹 PATH 列表
卷序列号为 1511-5760
C:.
│  _Import.java
│
├─.idea
│      .gitignore
│      misc.xml
│      modules.xml
│      vcs.xml
│      workspace.xml
│      包.iml
│
├─animals
│      Animal.java
│      MammalInt.java
│
└─out
    └─production
        └─包
            │  _Import.class
            │
            ├─.idea
            │      .gitignore
            │      misc.xml
            │      modules.xml
            │      vcs.xml
            │      workspace.xml
            │      包.iml
            │
            └─animals
                    Animal.class
                    MammalInt.class #编译好的可被JVM加载执行的字节码文件

这是如果想要在另一个文件夹下使用这个包，有两种方法：

本地库的使用方法

方法一：命令行执行指定包路径

命令行执行，指定包路径C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\包即可：

PS C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\本地库和外部库> java -classpath C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\包\out\production\包 .\OutLib.java
Mammal eats
Mammal travels

方法二：更改变量CLASSPATH

在 CMD 中追加 CLASSPATH

C:\Users\19707>set CLASSPATH
ClassPath=.;C:\Program Files\Java\jdk-17\lib\dt.jar;C:\Program Files\Java\jdk-17\lib\tools.jar;C:\Program Files\Java\jdk-17\lib;

C:\Users\19707>set CLASSPATH=%CLASSPATH%;C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\包\out\production\包

C:\Users\19707>set CLASSPATH
ClassPath=.;C:\Program Files\Java\jdk-17\lib\dt.jar;C:\Program Files\Java\jdk-17\lib\tools.jar;C:\Program Files\Java\jdk-17\lib;;C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\包\out\production\包

上述命令中，%CLASSPATH% 会获取当前 CLASSPATH 的值，然后通过分号 ; 将新的路径追加到后面。

或在 PowerShell 中追加 CLASSPATH

$env:CLASSPATH = "$env:CLASSPATH;C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\包\out\production\包"

这里，$env:CLASSPATH 表示当前 CLASSPATH 的值，通过字符串拼接的方式将新的路径追加到后面。

效果如下：

C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\本地库和外部库>tree /f 
卷 OS 的文件夹 PATH 列表
卷序列号为 1511-5760
C:.
│  OutLib.java

C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\本地库和外部库>set CLASSPATH=%CLASSPATH%;C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\包\out\production\包                

C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\本地库和外部库>set CLASSPATH                                              
ClassPath=.;C:\Program Files\Java\jdk-17\lib\dt.jar;C:\Program Files\Java\jdk-17\lib\tools.jar;C:\Program Files\Java\jdk-17\lib;;C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\包\out\production\包

C:\Users\19707\iCloudDrive\iCloud~md~obsidian\Happy\quzia_pac\Java_prac\本地库和外部库>java OutLib.java
Mammal eats
Mammal travels

import 关键字

Java包的导入与使用

• 导入其他包中的类：
  • 使用import语句导入其他包中的类，以便在当前类中可以直接使用这些类，而无需使用完整的包名
  • 例如，要使用java.util.Date类，可以在代码中添加import java.util.Date;，然后就可以直接使用Date来创建对象等操作。
  • import 语句应该位于 package 语句之后
• 使用不同包中的同名类：
  • 当需要使用不同包中的同名类时，可以使用完整的包名来明确指定要使用的类。
  • 例如，java.util.Date和java.sql.Date是两个不同的Date类，如果在代码中同时需要使用这两个类，可以通过完整的包名来区分它们。

示例

在项目下创建文件_Import.java如下：

import animals.MammalInt; //使用包中的类，该类是公共的，本文件对它有访问权限。

public class _Import {
    public static void main(String args []){
        MammalInt m = new MammalInt();
        m.eat();
        m.travel();

    }
}

执行后也输出

Mammal eats
Mammal travels

包与访问控制

• 访问修饰符与包的关系：Java 中的访问修饰符（public、private、protected和默认（没有修饰符））用于控制类、方法和变量在不同包中的访问权限。
  • public：被public修饰的 类、方法或变量 可以在 任何包中的任何类 中被访问。
  • private：private修饰的成员只能在 当前类内部 被访问，即使在同一个包中的其他类也无法访问。
  • protected：protected修饰的成员可以在 当前类、同一个包中的其他类以及不同包中的子类 中被访问。
  • 默认（没有修饰符）：没有修饰符的成员具有包访问权限，即只能在同一个包中的类中被访问。