Java编程那些事儿72——包的概念

8.11 包的概念

随着项目复杂度的增加，一个项目中需要实现的类和接口的数量也将快速增长，为了方便对于代码的管理和阅读，需要将这些类和接口按照一定的规则进行分类，这就是程序设计中命名空间(name space)概念出现的原因。

在Java语言中，为了对同一个项目中的多个类和接口进行分类和管理，专门设计了包(Package)的概念，使用包管理和类和接口。

其实出现包的概念最开始的原因是避免类名重复，现在这个作用也得到了广泛的应用。例如各个公司会为同一个功能实现一套类，这些类名之间大量的存在重复，使用包的概念就可以很方便的解决类名重复的问题。

那么包到底是什么呢？其实包是一个逻辑的概念，就是给类名加了一个前缀，就像北京路这个路名上海和南京都有，再说这个路名时，就可以使用南京市北京路和上海市北京路进行区分，这里的北京路就相当于类，而前面的前缀，如南京市或上海市，就相当于包名。

在物理上包被转换成一个文件夹，操作系统通过文件夹来管理各个类和接口，从而实现对类的分类，或者称之为按照类的功能对这些类进行封装。

下面介绍一下和包有关的两个语法：打包和引入包。

8.11.1 打包

打包的作用就是将声明的类放入包中，也就是为类指定包名。在实际的项目中，一般根据类的功能来设定包，例如设置界面类包，逻辑类包，网络类包等结构。

打包的语法格式为：

package 包名1[.包名2[.包名3……]];

在该语法中，包名可以设置多个，包名和包名之间使用“.”进行分割，包名的个数没有限制。其中前面的包名包含后面的包名。按照Java语言的编码规范，包名所有字母都小写，由于包名将转换为文件夹的名称，所以包名中不能包含特殊字符。

例如：

package test;

package demo.chapter8;

package game.bubble.ui;

在示例中的最后一个，package game.bubble.ui，该包名将转换为路径/game/bubble/ui，也就是前面的包名是后面包名的父目录。

需要特别注意的是：

1、打包的语句必须是程序代码中的第一行可执行代码，也就是说打包语句的上面只能包含空行或注释。

2、打包的语句最多只有一句。

如果在代码中没有书写package语句，则该类将被打入到默认包中，默认包无法被其它的包引用。

示例代码：

//文件名：PackageClass.java

package chapter8;

public class PackageClass{

//类内部的代码

}

通过打包语法，可以为每个类增加一个前缀，也就是说以前使用类，使用类名即可，有了包名的概念以后，类的全名就是包名.类名了，通过在类名前面加入包名，可以使不同包中存在系统的类名，但是一般不建议一个项目中的类名存在重复。

当一个类有了包名以后，在编译和运行时将和前面的操作产生一些变化，下面介绍一下JDK和Eclipse中相关操作的变化。

a)JDK编译和运行打包的源文件

编译源代码的命令：javac –d 类文件路径 源代码名称

例如：javac –d d:/ PackageClass.java

该命令的作用是将PackageClass类编译成class，并将生成的class文件存储到d盘根目录下。则class文件的存储路径是：d:/chapter8/PackageClass.class。使用该命令编译时自动将包名转换为文件夹。

如果想将编译生成的class文件生成在源代码所在的目录，则可以使用如下格式：javac –d . 源文件名

这里的源文件没可以使用*.java代表当前目录下的所有源文件。

说明：执行javac命令必须将目录切换到源代码所在的目录。

运行类文件的格式： java 包名.类名

例如：java chapter8.PackageClass

该命令的作用是运行该类，按照上面的编译命令，运行该程序时，不应该切换到class文件所在的目录，而是切换到最顶层的包名所在的目录，所以执行以上命令时，在控制台下面只需要切换到d盘根目录即可。

b)eclipe编译和运行打包的源代码

在新建源代码时，可以在新建类向导中，可以在package栏中添加包名，在eclipse编译时会自动生成包名的结构。

运行带包名的代码也和以前的运行步骤一样。

需要特别注意的是：在eclipse中，源代码的组织也要求将包名转换为文件夹，否则将出现语法错误，这点在复制代码到eclipse项目中时需要特别小心。

8.11.2 引入包

当类进行了打包操作以后，同一个包内部的类默认引入，当需要使用其它包中的类时，则必须首先引入对应的类，然后才可以使用该类。

引入包的语法格式为：

import 包名1.[.包名2[.包名3……]].类名|*;

在该语法中，import关键字后面是包名，包名和包名之间使用“.”分割，最后为类名或“*”，如果书写类名则代表只引入该类，如果书写星号则代表引入该包中的所有类、接口、异常和错误等。

例如：

import chapter8.*;

import java.io.*;

import chapter8. PackageClass;

引入包的代码书写在类声明语句的上面，打包语句的下面，import语句在一个代码中可以书写任意多句，例如：

package chapter8;

import java.io.*;

import java.net.*;

public class Test{

//其它代码

}

说明：这里的java.io包和java.net包都是JDK中提供的包名。

每引入一个类或接口，将在内存中占有几十个字节的空间，所以使用星号引入一个包中所有的类或接口虽然编写起来比较简单，但是却浪费了一些内存，而一个一个的引入类名编写起来又比较麻烦。

小提示：使用eclipse中的source菜单下的Orgnize Imports可以将星号的引用转换为对类名的引用。

最后需要特别注意的是，import只引入当前包下面的类，而不引入该包下面的子包里面的类。例如：

//文件名：A.java

package a;

public class A{}

//文件名：B.java

package a.b;

public class B{}

//文件名：Test.java

import a.*;

public class Test{

public static void main(String[] args){

B b = new B(); //语法错误，B类未引入

}

}

说明：在该示例的Test类中，使用import a.*;引入了包a中的所有类，也就是类A，而包a的子包a.b中的类将不会被引入，所以在Test类中使用B类将出现语法错误。

8.11.3 包的概念小结

总之，包的概念(也就是命名空间)使得类名冲突的问题获得良好的解决，另外也可以使用包来分类管理一个项目中的多个类，使得项目中的类数量比较多时，结构显得比较清晰。

到现在为止，综合以前学习的所有语法知识，规范的类结构的代码如下：

/*

* 版权信息

*/

打包语句

引入语句

/**

* 类注释

*/

类声明

JDK中的源代码代码(位置在JDK安装目录下的src.zip中)均以这样的格式组织类，这也是规范编写类结构代码的基础。

8.12 总结

面向对象(OO)是一种思想，该思想通过改变数据和功能的组织方式，从而彻底改变了整个项目中代码的结构，也使得每个类的功能单纯，从而极大的降低了项目的复杂度，使得项目开发更方便的进行模块化，从而可以为开发更复杂的项目提供了机会。

本章虽然使用了不少的篇幅来介绍面向对象的知识，但是这些还只是一些基础，更多的知识需要在实际的编程实践中去进行体会。

当掌握了本章的知识以后，就可以比较轻松的去阅读更专业的面向对象知识的书籍，比如面向对象理论以及设计模式相关的书籍，从而提高对于面向对象的认识。

面向对象的知识就介绍这么多，将在下一章中介绍JDK中类文档的使用，并结合文档的使用介绍如何使用JDK中提供的类，从而进入Java开发技术的学习。