Java的package和import机制

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我是靠谱客的博主疯狂电源，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Java的package和import机制，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一些人用了一阵子的Java，可是对于 Java 的 package 跟 import 还是不太了解。很多人以为原始码 .java 文件中的 import 会让编译器把所 import 的程序通通写到编译好的 .class 档案中，或是认为 import 跟 C/C++ 的 #include 相似，实际上，这是错误的观念。

让我们先了解一下，Java 的 package 到底有何用处。

其实，package 名称就像是我们的姓，而 class 名称就像是我们的名字。package 名称有很多 . 的，就好像是复姓。比如说 java.lang.String，就是复姓 java.lang，名字为 String 的类别；java.io.InputStream 则是复姓java.io，名字为 InputStream 的类别。

Java 会使用 package 这种机制的原因也非常明显，就像我们取姓名一样，光是一间学校的同一届同学中，就有可能会出现不少同名的同学，如果不取姓的话，那学校在处理学生数据，或是同学彼此之间的称呼，就会发生很大的困扰。相同的，全世界的 Java 类别数量，恐怕比台湾人口还多，而且还不断的在成长当中，如果类别不使用套件名称，那在用到相同名称的不同类别时，就会产生极大的困扰。幸运的是，Java 的套件名称我们可以自己取，不像人的姓没有太大的选择 ( 所以有很多同名同姓的 )，如果依照 Sun 的规范来取套件名称，那理论上不同人所取的套件名称不会相同 ( 请参阅 "命名惯例"的相关文章 )，也就不会发生名称冲突的情况。

可是问题来了，因为很多套件的名称非常的长，在写程序时，会多打好多字，花费不少时间，比如说在A.B.C文件下有Point和Circle两个类，现在在程序中要调用：

A.B.C.Point P1=new A.B.C.Point();

A.B.C.Circle C1=new A.B.C.Circle();

实在是不美观又麻烦.于是，Sun 想了一个办法，就是 import. 就是在程序一开头的时候，说明程序中会用到那些类的路径.首先，在档案开头写:

import A.B.C.Point;

import A.B.C.Circle;

这两行说明了类的路径，所以当程序中提到Point就是指A.B.C.Point，而Circle就是指A.B.C.Circle，依此类推。于是原来的程序就变成：

Point P1=new Point();

Circle C1=new Circle();　　

这样看起来是不是清爽多了呢？如果这些类别用的次数很多，那就更能体会到import 的好处了。可是这样还是不够，因为懒是人的天性，还是会有人觉得打太多 import 了也很浪费时间，于是 Sun 又提供了一个方法：

import A.B.C.*;　意思就是，等一下程序中提到的没有姓名的类别，全都包含在A.B.C这个目录中。

注意点：但我们在程序中经常使用System.out这个类，为什么没有import System.out呢，因为java.lang 这个套件实在是太常太常太常用到了，几乎没有程序不用它的，所以不管你有没有写 import java.lang;，编译器都会自动帮你补上，也就是说编译器只要看到没有姓的类别，它就会自动去 java.lang 里面找找看，看这个类别是不是属于这个套件的。所以我们就不用特别去import java.lang 了。

为甚么我一开始说 import 跟 #include 不同呢？因为 import 的功能到此为止，它不像 #include 一样，会将档案内容载入进来。import 只是请编译器帮你打字，让编译器把没有姓的类别加上姓，并不会把别的文件的程式码写进来。如果你想练习打字，可以不要使用 import，只要在用到类别的时候，用它的全部姓名来称呼它就行了(就像例子一开始那样)，跟使用 import 完全没有甚么两样。

先介绍Java的Package机制

基本原则：需要将类文件切实安置到其所归属之Package所对应的相对路径下。

例如：以下面程序为例：假设此Hello.java文件在D:Java下
package  A;
public class Hello{
  public static void main(String args[]){
     System.out.println("Hello World!");
  }
}

D:Java>javac  Hello.java  此程序可以编译通过.接着执行。
D:Java>java  Hello       但是执行时，却提示以下错误！
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: hello (wrong name: A/Hello)
        at java.lang.ClassLoader.defineClass0(Native Method)
        at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:537)
        at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:123)
        at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:251)
        at java.net.URLClassLoader.access$100(URLClassLoader.java:55)
        at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:194)
        at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
        at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:187)
        at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:289)
        at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:274)
        at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:235)
        at java.lang.ClassLoader.loadClassInternal(ClassLoader.java:302)

原因是我们把生成的Hello.class规定打包在D：JavaA文件中，必须在A文件中才能去运行。所以应该在D:Java目录下建立一个A目录,然后把把Hello.class放在它下面，执行时，可正常通过！
D:Java>java A.hello 就会输出：Hello world!

现在介绍Java的import机制

我们在D:Java目录下建立一个JInTian.java文件，其内容如下:
import  A.Hello;
public class JInTian{
   public static void main(String[] args){
       Hello  Hello1=new Hello();
     }
}

D:Java>javac JInTian.java 编译成功！

D:Java>java JInTian 运行成功！

也就是你在JInTian.class中成功的引用了Hello.class这个类，是通过import A.Hello来实现的，如果你没有这句话，就会提示不能找到Hello这个类。

提示1：如果你在D:Java目录下仍保留一个Hello.java文件的话，执行对主程序的编译命令时仍会报错！你自己可以试试呀！
提示2：如果你删除D:JavaAHello.java文件的话，只留Hello.class文件，执行对主程序的编译命令时是可以通过，此时可以不需要子程序的源代码。
提出一个问题：如果把目录A剪切到其它目录，如D盘根目录下，在A目录如果执行编译和执行命令呢？
很明显，会报以下错误！当然了，前提条件是你没有设置classpath路径，其实只要没把类搜索路径设置到我这个位置就会出错的！你试试吧！

由于大家对package的使用存在太多困惑，我在这里将自己对于package的使用的领悟进行一点总结：

　　package中所存放的文件

　　所有文件，不过一般分一下就分这三种

　　1，java程序源文件，扩展名为.java。

　　2，编译好的java类文件，扩展名为.class。

　　3，其他文件，其他任何文件,也称为resource

　　例如图片文件，xml文件，mp3文件，avi文件，文本文件……

　　package是什么

　　package好比java用来组织文件的一种虚拟文件系统。package把源代码.java文件，.class文件和其他文件有条理的进行一个组织，以供java来使用。package是将文件组织在一颗类似unix，linux文件系统的树结构里面，它有一个根"/"，然后从根开始有目录和文件，目录中也还有文件和目录。

　　package怎么实现的呢？

　　源代码的要求最严格，而一旦源代码自己声明了在哪个package路径之下，class也就有了自己在哪个package下面的信息，就是那句程序开头的"package xx.xx.xx"。有人问，为什么要有这个信息，直接放目录结构里不就好了么？是啊，直接放目录中确实可以找到.class和.java，但是如果我要输出这个.class是属于哪个package的，该怎么办？所以我们需要在.class里面留一个package的信息。如果我们要区分同样名称为A.class的类怎么办？所以我们需要在.class里面留一个package的信息。

　　.java文件是一个独立的编译单元，类似c++里面的cpp文件，但是它不需要.h文件，只要.java就足够了，一个.java文件里面可以包含一个public的类，若干package类(package类特征是没有任何访问控制修饰)，还有内隐类的话，则还可以包含若干protected和private的类。每个类，都会在编译的时候生成一个独立的.class文件，所以.java和.class不是一对一，而是一对多的关系，不过.java和public的类是一对一的。所有这些.class，都由这个.java开头的package语句来确定自己在package中的位置。

　　package xx.bb.aa;

　　说明这个.java编译单元中的所有类都放到xx.bb.aa这个package里面。而对应的，必须把这个.java文件放在xx目录下bb目录下的aa目录里面。如果一个.java文件没有任何package语句，那么这个.java里面的所有类都在package的"/"下面，也称之为default package。可以看出你一般从任何java教科书上写的第一个hello world程序的那个类是在defaultpackage里面的。有了package语句，情况就复杂一点了。这个编译单元.java必须放在package名对应的目录之下。而生成的class文件也要放在对应的目录结构之下才能正常运作。

　　例如：

/* A.java */
　　package aaa.bbb.ccc;
　　public class A{
　　B b=new B();
　　}
　　/* B.java*/
　　package aaa.bbb.ccc;
　　public class B{}

　　编译时候怎么填参数呢？我根据package+文件名的格式来写，

　　javac aaa.bbb.ccc.A.java

　　漂亮吧？可惜不工作。非要使用合法的路径名才行：

　　javac aaa/bbb/ccc/A.java

　　但是你发现生成的class丢失了目录结构，直接出现在当前目录下……

　　最好的方式是

　　javac -d bin aaa/bbb/ccc/A.java

　　这样就会在当前目录的bin目录下看到完整的目录结构以及放置妥当的class文件。

　　package与classpath不得不说的事

　　对于java来讲，所有需要的程序和资源都要以package的形式来组织和读取。

　　那么classpath又是什么呢？

　　所有放到设定到classpath里面的东西就是package所包纳的资源。classpath的写法如同path，只是里面可以写的一般只有zip文件、jar文件和目录。多个元素之间用当前系统路径分隔符间隔开了，linux上分隔符号是":"，windows上是";"。classpath在java里面是被一个叫做classloader的东西所使用的，classloader顾名思义，就是load class用的，但它也可以load其它在package里面的东西。现在的java里面classloader是有阶层关系的，一般我们所常接触到的CLASSPATH环境变量，javac,java的-cp,-classpath参数所给的classpath信息是被appclassloader所使用的。而appclassloader其实是第三层的classloader，最高层的classloader叫做bootstrap classloader，它不是java写的classloader，而是c++写成的，第二层叫做extclassloader，默认包纳是jre/lib/ext里面的classes目录和所有jar文件作为内容。第三层才是我们命令行参数，或者不用命令行参数，用系统环境变量指定classpath的使用者app classloader，这是最基本的java se。如果是java ee，有了服务器，容器，还有更多层的classloader，他们在app classloader的更下面，例如tomcat的某web应用程序的web-inf/lib中的jar,zip和classes目录，是app之下好几层的classloader使用的。

　　你可以建立自己的classloader，都在app classloader之下，实际上tomcat本身也是这样建立classloader的。分层的目的是为了安全，试想你加入搞了一个classloader，从网络上读取class，而在里面写上格式化硬盘的代码，人家一读运行，那不就挂了，所以分层之后，首先从最高层读，没有再往下找，找到就不着了。一般java所必须的rt.jar里面的若干class，是在bootstrap classloader启动的时候读入的，而jmf使用的几个jar，是在ext classloader里面读入的。也就是说，读入这些class的时候，我们的appclassloader还在娘胎里呢，所以你在CLASS PATH中指定rt.jar是完全愚蠢多余的。java绝对不会到这里找rt.jar，而bootstrapclassloader如果你不特别要修改，它是常量，不需要你care。

　　import干吗用的？

　　import只是一种让你偷点懒少打字的方法，绝对不会影响你的classpath，这点你要好好记住，没有非用import不可的理由，用了import也不会起到类似c里面嵌入某文件内容的效果，它只是一种省事的办法。不在classpath中的class，任你再import也无济于事。

　　如果你不用import，你用ArrayList这个类，就需要写

　　java.util.ArrayList。

　　而用了import java.util.ArrayList;的话

　　以后代码中写ArrayList就可以了，省事。import可以使用通配符*，*代表某package下所有的class，不包括子目录。

　　import java.awt.*

　　不等于

　　import java.awt.*

　　import java.awt.event.*

　　如果你要简写java.awt.event下和java.awt下的类，你不能偷懒，两个都要import。