28. Java – Пакеты
В Java пакеты (package) используются для предотвращения конфликтов с названиями, для контроля доступа, для облегчения поиска/нахождения и использования классов, интерфейсов, перечислений и аннотаций и т.д.
Пакеты можно определить как группировку связанных типов (классы, интерфейсы, перечисления и аннотации), предоставляющий защиту доступа и управление пространством имён.
Содержание
Некоторые из существующих пакетов в Java:
Программисты могут определять их пакеты для связывания групп классов/интерфейсов и т.д. Группировка связанных классов, реализованных вами, является хорошим практическим решением, т.к. программист сможет легко определить, что классы, интерфейсы, перечисления и аннотации связаны.
Так как пакет создаёт новое пространство имён, в нём не будет никаких конфликтов с именами в других пактах. Используя пакеты, легче предоставить управление доступом и легче найти связанные классы.
Создание пакета
Как создать пакет в Java? Во время создания пакета вы должны выбрать ему имя и включить оператор package вместе с этим именем поверх каждого исходного файла, который содержит классы, интерфейсы, перечисления и типы аннотаций, которые вы хотите включить в пакет.
Оператор package должен быть первой строкой в исходном файле. Может быть только один запрос package в каждом исходном файле, и он применяется ко всем типам в этом файле.
Если оператор package не использован, тогда классы, интерфейсы, перечисления и типы аннотаций будут помещены в текущий пакет по умолчанию.
Чтобы скомпилировать программы на Java с операторами package, то вам нужно использовать опцию –d, как показано ниже.
Затем в указанном месте назначения создается папка с указанным именем пакета, а файлы скомпилированных классов будут помещены в эту папку.
Пример 1
Давайте взглянем на пример, которые создаёт пакет под названием animals. Полезно использовать имена пакетов с маленькой буквы, чтобы избежать конфликтов с именами классов и интерфейсов.
В следующем примере пакета содержится интерфейс с названием animals.
Теперь давайте реализуем вышеприведённый интерфейс в этом же пакете animals:
А сейчас скомпилируем java-файлы, как показано ниже:
Теперь пакет/папка с именем animals будет создана в текущей директории, и файлы классов будут помещены в неё.
Вы можете запустить файл класса внутри пакета и получить результат, указанный ниже.
Ключевое слово import
Если класс хочет использовать другой класс в том же пакете, то не нужно использовать имя пакета. Классы в одном пакете могут найти друг друга без особого синтаксиса.
Пример 2
Итак, класс под названием Boss добавлен в пакет payroll, который уже содержит Employee. Boss может обратиться к классу Employee без использования префикса payroll, как показано в следующем классе Boss.
Что произойдёт, если класс Employee не будет включен в пакет payroll? Тогда класс Boss должен будет использовать одну из следующих техник для обращения к классу в другом пакете:
Примечание: Файл класса может содержать любое количество операторов импорта (import). Операторы импорта (import) должны появляться после оператора пакета (package) и перед объявлением класса.
Структура директории пакетов
Происходят два явления, когда класс помещён в пакет:
Есть лёгкий способ работы с вашими файлами в Java:
Теперь поместите исходный файл в директорию, имя которой отражает имя пакета, к которому принадлежит класс:
Полноценное имя класса и пути будет выглядеть так:
В общем, компания использует своё обратное доменное имя в Интернете для своих именований пакетов в Java.
Например: доменное имя компании называется apple.com, тогда все имена их пакетов будут начинаться с com.apple. Каждый компонент имени пакета соответствует поддиректории.
Например: у компании есть пакет com.apple.computers, в котором содержится исходный файл Dell.java, тогда он содержится в серии поддиректорий, как указано здесь:
Теперь скомпилируйте это, используя опцию –d:
Файлы скомпилируются следующим образом:
Вы можете импортировать все классы и интерфейсы, определённые в \com\apple\computers\ вот так:
Делая так, становится возможным предоставить доступ к директории классов другим программистам, не раскрывая ваши источники. Вам также нужно распределить файлы классов и источников таким образом, чтобы компилятор и Java Virtual Machine (JVM) могли найти все типы, которые использует ваша программа.
Полный путь к директории классов
Путь класса может включать несколько путей. Множество путей должны быть отделены точкой с запятой (Windows) или двоеточием (Unix). По умолчанию компилятор и JVM ищут текущую директорию и JAR-файл, содержащий классы платформы Java, чтобы эти директории были автоматически включены в путь класса.
Установить системную переменную CLASSPATH
Чтобы отобразить текущую CLASSPATH переменную, используйте следующие команды в Windows и UNIX (Bourne shell):
Чтобы удалить содержимое переменной CLASSPATH, используйте:
Чтобы установить системную переменную CLASSPATH:
BestProg
Содержание
Поиск на других ресурсах:
1. Пакеты в Java
Пакеты могут иметь разнообразные уровни вложения (подкаталоги, подпапки). На разных уровнях вложения пакетов имена могут повторяться. Сохранение пакетов и файлов *.java в проекте осуществляется в виде древовидной структуры файловой системы.
2. Как подключить пакет к существующему проекту в Java Eclipse? Структура проекта, который содержит пакеты
В системе Java Eclipse подключение пакета есть стандартной командой. Предварительно может быть создан проект. В проекте может размещаться произвольное количество пакетов. В каждом пакете может быть произвольное количество классов.
Для создания пакета в некотором проекте используется команда
В результате откроется окно, изображенное на рисунке 1. В окне указывается имя проекта и пакета, который будет размещаться в этом проекте.
3. Какая общая форма вызова класса из пакета? Пример
Чтобы обратиться к имени класса из пакета используется следующая общая форма:
Подобным образом формируется доступ к классу в случае более более сложных уровней вложения.
4. Пример, который демонстрирует использование одного имени класса в разных пакетах и в разных каталогах (папках)
На рисунке 2 изображена иерархия, которую могут образовывать пакеты.
Директива import позволяет сократить весьма длинные строки обращений к классам (интерфейсам, перечислениям), которые реализованы в пакетах.
В простейшем случае общая форма директивы import следующая:
Чтобы из любого другого класса, который размещается в другом пакете данного проекта, иметь доступ к методам файла Circle.java из пакета Figures нужно в начале указать:
Ниже приводится пример подключения и использования класса Circle из другого пакета и другого класса.
Если в пакете OtherPackage убрать строку
то объект класса Circle нужно было бы создавать следующим образом
6. Как в директиве import указать, что могут быть использованы все классы из данного пакета?
Бывают случаи, когда в пакете реализованы несколько классов (файлов с расширениями *.java ) и возникает необходимость подключения всего множества классов. В этом случае общая форма директивы import может быть следующая:
8. Что такое компилированный модуль в Java?
Каждый компилированный модуль может содержать не большее одного открытого класса. Компилированный модуль входит в состав пакета. В пакете может быть любое количество компилированных модулей.
К реализации компилированного модуля предъявляются следующие требования:
10. Сколько классов могут быть реализованы в компилированном модуле?
Компилированный модуль может иметь любое количество классов. Однако, открытым ( public ) должен быть только один класс. Имя этого класса должно совпадать с именем компилированного модуля.
Использование ключевых слов package и import позволяет удобно поделить пространство имен таким образом, чтобы предотвратить возникновению конфликтов между разными разработчиками классов на Java.
13. Пример, который демонстрирует структуру проекта и размещение компилированных модулей
Рис. 3. Отображение структуры проекта Project03 в окне Package Explorer
таким образом, получается полное имя модуля Circle.java :
По желанию путь к каталогу (папке) по умолчанию можно изменить.
14. Пример подключения класса из стандартной библиотеки Java
Чтобы обратиться к имени класса из стандартной библиотеки Java используется один из двух способов:
Полная форма обращения к имени нужного класса в простейшем случае выглядит так
В вышеприведенном коде происходит обращение к классу Vector по полному имени:
Модуль 2. Урок 4. Пакеты в Java. — Введение в Java
Что такое пакеты?
Пакеты, по сути, являются файловой и логической структурой связей классов в мире java. Очень схоже с файловой системой компьютера. На уровне файловой системы пакеты это и есть папки, в которых лежат другие папки (подпакеты) и классы. Но пакеты не всегда описывают напрямую всю структуру проекта. На практике проект включает в себя различные ресурсы, а структура папок, которую мы назначаем как имена пакетов для наших классов — может быть лишь небольшой частью целого проекта. Ведь, кроме основного кода в пакетах, у нас должны быть еще и тесты, библиотеки или даже другие языки программирования в проекте в целом.
Как аналогию, можно привести пример с адресами.
Что такое пакет для класса
Для класса его пакет — это его местоположение в проекте, относительно других классов. Благодаря разделению классов на несколько пакетов — мы организовываем структуру программы.
Сильно забегая вперед скажу, что такое разделение нужно не только для красоты, но и для ограничения доступа к некоторым членам класса. Например:
Как создать класс внутри пакета?
Рассмотрим этот процесс поэтапно.
Сначала пишем имя любимого редактора в терминале, потом существующий путь, а потом имя будущего текстового файла. Пример для редактора nano :
Или с помощью sublime:
Если команда subl не найдена и Вы уверены в том, что sublime установлен — проверьте, в переменных среды окружения, наличие прописанного пути к папке, в которой лежит subl.
Можно и обычным блокнотом создать нужный файл в нужной директории. Создать сам файл можно и любым другим удобным для вас способом.
Файл создан. Но класса в нем нет. Создадим класс:
Теперь у нас есть и файл в нужной папке, и класс в файле. Но сам класс ничего не знает про то, что он принадлежит некому пакету. Исправим это:
Не забываем сохранять файл!
Ключевые моменты верного создания класса внутри пакета:
Корень пакетов
А как же задать корневой каталог (папку) как основу пакетов, в котором уже и происходит ветвление этих всех под-пакетов (под-папок)? Почему, например, папка io является корнем для классов проекта, а папка src — не является пакетом, да и вообще не входит в пакетную структуру проекта?
Пример содержимого класса OneMoreClass.java :
Пример содержимого класса SomeView.java :
Имена пакетов
Например, package com.MySuperLongPackageName.view — плохая практика именования пакетов.
Совокупность имен под-пакетов делает проект уникальным, не похожим на миллионы других. Даже если, в каждом проекте в мире, 100% будет класс Main.java — то они маловероятно пересекутся и помешают друг-другу. Но даже если пересекутся — это решаемо, рассмотрим это в дальнейших примерах.
Применение пакетов
Адреса (пакеты) классам, в нашем проекте, мы уже выдали. Они нужны для доступа классов друг к другу.
Как уже было сказано выше — пакет можно сравнить с адресом. Рассмотрим это на примере ветвления папок(пакетов).
Но прописывание таких длинных путей ( io.hexlet.xo.view.SomeView ) — просто не удобно. Поэтому, к нам на выручку, приходит импортирование.
Импортирование пакетов
Перепишем предыдущий пример с импортированием любых классов из пакета io.hexlet.xo.view :
Импортирование по умолчанию
Обратите внимание на строку System.out.println(«Some very important message!»); в классе SomeView :
Статическое импортирование
Как компилировать классы в пакетах
Как запускать классы в пакетах
Именно с него начинается работа самостоятельной java-программы. В остальных классах одной программы — этот метод не нужен.
А для запуска «пакетного» класса на исполнение требуется иной подход.
Полезные ссылки:
Пакеты (packages)
— Привет, Амиго! Сегодня я расскажу тебе про пакеты.
— Файлы в компьютере группируются по папкам. Классы в Java (а каждый класс лежит в отдельном файле) группируются по пакетам, которые являются папками на диске. Ничего принципиально нового. Но есть два замечания
— Первое. «Полным уникальным именем класса» является «имя пакета» + «имя класса». Примеры:
| Полное уникальное имя | Имя пакета | Имя класса |
|---|---|---|
| java.io.FileInputStream | java.io | FileInputStream |
| java.lang.String | java.lang | String |
| java.util.ArrayList | java.util | ArrayList |
| org.apache.tomcat.Servlet | org.apache.tomcat | Servlet |
| Cat | отсутствует | Cat |
— Полное имя класса всегда уникально!
— Каждый раз писать длинное имя, например java.util.ArrayList, очень неудобно. Поэтому в Java добавили возможность «импортировать классы». В своем коде ты можешь пользоваться коротким именем других классов, но ты должен в начале своего класса явно указать, какой именно класс будет использоваться.
— Делается это конструкцией вида « import java.util.ArrayList; »
— В начале класса, сразу после объявления package, ты можешь указать какой именно класс скрывается за ArrayList, который ты используешь у себя в коде.
— Зачем такая сложность? Что могут быть классы с одинаковыми именами?
— Вот еще одна аналогия. У тебя в коллективе есть Серега и никаких проблем с общением – все знают кто это. Но если бы их было трое, то чтобы их различать пришлось бы использовать полные уникальные имена.
В Java принято давать классам и пакетам осмысленные имена. Многие компании выпускают свои библиотеки (набор классов) и, чтобы не было путаницы, называют пакеты этих классов по имени компании/сайта:
Pro Java
Страницы
30 июн. 2015 г.
Пакеты в Java.
Пакет (package) представляет собой именованную совокупность классов (и, возможно, подпакетов). Пакеты группируют классы и определяют пространства имен для классов, которые в них входят.
Зачем нужны пакеты в Java и что это такое
Платформа Java содержит пакеты, имена которых начинаются на com, java, javax и org. Посмотрите это в сырцах, не поленитесь. Основные классы языка входят в пакет java.lang. Различные вспомогательные классы находятся в java.util. Классы для ввода и вывода входят в java.io, а классы для работы в сети – в java.net. Некоторые их этих пакетов содержат подпакеты. Например, java.lang содержит два специализированных пакета java.lang.reflect и java.lang.ref, а java.util содержит подпакет java.util.zip, который в свою очередь содержит классы для работы с ZIPархивами.
Каждый класс имеет как простое имя, данное ему в определении, так и полное имя, включающее имя пакета, в который он входит. Например, класс String является частью пакета java.lang, а его полное имя – java.lang.String.
В стандартную библиотеку Java API входят сотни классов. Каждый программист в ходе работы добавляет к ним десятки своих классов. Множество классов растет и становится необозримым. Уже давно принято отдельные классы, решающие какую-то одну определенную задачу, объединять в библиотеки классов. Но библиотеки классов, кроме стандартной библиотеки, не являются частью языка.
Разработчики Java включили в язык дополнительную конструкцию — пакеты (packages). Все классы Java распределяются по пакетам. Кроме классов пакеты могут содержать интерфейсы и вложенные подпакеты (subpackages). Образуется древовидная структура пакетов и подпакетов.
Эта структура в точности отображается на структуру файловой системы. Все файлы с расширением class (содержащие байт-коды), образующие один пакет, хранятся в одном каталоге файловой системы. Подпакеты образуют подкаталоги этого каталога.
Каждый пакет создает одно пространство имен (namespace). Это означает, что все имена классов, интерфейсов и подпакетов в пакете должны быть уникальны. Имена в разных пакетах могут совпадать, но это будут разные программные единицы. Таким образом, ни один класс, интерфейс или подпакет не может оказаться сразу в двух пакетах. Если надо в одном месте программы использовать два класса с одинаковыми именами из разных пакетов, то имя класса уточняется именем пакета: пакет.Класс. Такое уточненное имя называется полным именем класса (fully qualified name).
Все эти правила, опять-таки, совпадают с правилами хранения файлов и подкаталогов в каталогах, только в файловых системах для разделения имен каталогов в пути к файлу обычно используется наклонная черта или двоеточие, а не точка.
Определение пакета
Поскольку строка package имя; только одна и это обязательно первая строка файла, каждый класс попадает только в один пакет или подпакет.
До сих пор мы создавали классы без директивы package. Классы, определяемые файлом Java-кода без директивы package, входят в пакет без имени, существующий по умолчанию. Как вы узнаете чуть позже, классы одного пакета получают специальный доступ друг к другу. Именно поэтому, когда мы использовали в программе несколько классов, мы могли получать доступ из одного класса к методам или полям другого.
Компилятор всегда создает для таких классов безымянный пакет (unnamed package), которому соответствует текущий каталог (current working directory) файловой системы.
Поэтому, если только вы не пишете простые или учебные программы, всегда используйте директиву package, чтобы закрыть доступ в ваши классы из совершенно посторонних классов. Безымянный пакет служит обычно хранилищем небольших пробных или промежуточных классов. Большие проекты лучше хранить в пакетах. Более того, некоторые программные продукты Java вообще не работают с безымянным пакетом. Поэтому в технологии Java рекомендуется все классы помещать в пакеты.
Одной из важных функций пакетов является разделение пространства имен Java и предотвращение конфликта имен между классами. Например, классы java.util.List и java.awt.List можно различить только по именам их пакетов. Однако важно, чтобы различались и имена самих пакетов.
Как работают пакеты
Использование класса из пакета:
Методы и поля классов в текущем пакете доступны другим классам из этого же пакета, если у них нет ни каких модификаторов доступа (о которых мы поговорим чуть позже).
А вот классы и их поля и методы принадлежащих другим пакетам, если у них нет ни каких модификаторов доступа, уже не доступны даже по полному имени пакета и класса.
Чтобы отдохнуть от теории и понять ее получше немного попрактикуемся и рассмотрим на примере первый пункт использование класса из пакета. Создадим пакет pro.java.pkg001 и в нем два класса:
Вывод у программы следующий:
Как видно у класса Print нет ни каких модификаторов, но все же его статические метод и переменная видны из класса Main и могут им использоваться.
Импорт классов и пакетов
Класс пакета pro.java.pkg001 может ссылаться на любой другой класс в pro.java.pkg001 по его простому имени. А поскольку классы пакета java.lang являются базовыми для языка Java, любой Java-код может ссылаться на любой класс этого пакета по его простому имени. Значит, всегда можно набирать String вместо java.lang.String. Однако по умолчанию для всех других классов нужно указывать полные имена. Поэтому, чтобы применить класс File пакета java.io, следует набрать java.io.File.
Директива import бывает двух видов. Чтобы определить отдельный класс, на который можно ссылаться по его простому имени, следом за ключевым словом import введите имя класса и точку с запятой:
import java.io.File; // Теперь можно набирать File вместо java.io.File
import java.io.*; // Теперь простые имена можно применять для всех классов из java.io
Начиная с версии Java 5 в язык введена еще одна форма оператора import, предназначенная для импорта статических полей и методов класса — оператор import static. Например, можно написать оператор:
import static java.lang.Math.*;
После этого все статические поля и методы класса Math можно использовать без указания имени класса. Вместо записи:
можно записать просто
Теперь разгаданы и другие строчки, которые были в наших исходниках, например:
import static pro.java.util.Print.*;
import static pro.java.util.Strings.*;
Подчеркнем, что оператор import вводится только для удобства программистов и слово «импортировать» не означает никаких перемещений классов.
Структура файла Java
Теперь можно описать структуру исходного файла с текстом программы на языке Java.
Данные элементы могут перемежаться с комментариями, но они должны идти именно в такой последовательности.
Директив import может быть сколько угодно.
Отсюда следует, что если в проекте есть несколько открытых классов, то они должны находиться в разных файлах.
Соглашение «Code Conventions» рекомендует открытый класс, если он имеется в файле, описывать первым.
Даже если ваши классы не являются public, полезно определять только по одному классу на файл и давать файлу имя класса. Для технологии Java характерно записывать исходный текст каждого класса в отдельном файле. В конце концов, компилятор всегда создает class-файл для каждого класса.
Исполнение классов в пакетах и CLASSPATH
С запуском нашей простой программы из Eclipse, что была в самом начале, нет ни каких проблем, а вот при запуске из командной строки они могут возникнуть.
Дело в том, что как я уже говорил ранее, в откомпилированный class файл попадает полное имя класса, то есть имя_пакета.имя_класса.
Давайте запустим и посмотрим (обращаем внимание на пути файлов):
Мы попробовали запустить наш класс Main способом как мы делали и раньше, находясь в каталоге с классом. Но вдруг, внезапно, выдалась ошибка, что не возможно найти метод main в классе Main.
javap спасет отца русской демократии! Давайте посмотрим что там у нас скомпилилось?
Как видим наш класс сейчас называется pro.java.pkg001.Main, то есть наш класс содержит полное имя, включая имя пакета. И кстати обратите внимание на то как объявлен массив String[].
Для контраста рассмотрим любой класс, где мы не использовали пакеты.
Рассмотрим откомпилированный класс Classes001.
Как видим в данном случае, когда мы не использовали пакеты, имя класса точно такое же как мы и задавали в коде программы. Именно поэтому мы могли запустить наш класс по его короткому имени.
Давайте попробуем запустить наш класс Main по полному имени и посмотрим что получиться.
Как видим у нас опять ошибка.
Чтобы наша программа запустилась, должно выполняться одно из следующих двух условий. Либо программа должна выполняться из каталога, расположенного непосредственно над каталогом pro, то есть в нашем случае запуск должен происходить из каталога bin, либо переменная среды CLASSPATH должна содержать путь к каталогу pro, либо параметр –classpath должен указывать путь к каталогу pro во время выполнения программы с помощью java.
CLASSPATH должен указывать путь к каталогу, где лежит пакет (верхний каталог пакета), но не на сам каталог или подкаталоги пакета.
Ну и на последок можно глянуть хорошее видео по этой теме