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Java Gossip: 包（package）

随着程序码撰写越来越多，程序内容越来越大，您会发现管理程序中的变量名称、方法名称、类名称也会是一件麻烦的事，尤其是一些同名问题的发生，例如在程式中，您也许会定义一个Point类代表2维空间的点，也许在程序的某个地方，您也会定义一个 Point类来表示一个3维空间的点，其它像函数同名、共用变量同名的情况也可能发生，当这种情况发生时，其中一个定义就可能将另一个定义给覆写掉了。

Java提供package机制，它就像是一个管理容器，可以将您所定义的名称区隔管理在package下，而不会有相互冲突的发生，例如您定义了一个 dimension2d与dimension3d的package，在它们之下都有一个Point类，但由于属于不同的package，所以这两个名称并不会有所冲突。

Java的package被设计为与文件系统结构相对应，如果您的package设定是only.caterpillar，则该类应该在指定目录（或jar）的onlyfun/caterpillar下可以找到，为了要能建立与package相对应的文件系统结构，您在编译时可以加入-d 参数，并指定要建立在哪一个目录之下。

下面这个程序使用"package"关键字来建立package以管理我们所定义的类：

UsePackage.java

package onlyfun.caterpillar;

public class UsePackage { 
    public static void main(String[] args) { 
        System.out.println("Hello! World!"); 
    } 
}

在编译时要使用以下的指令：

$ javac -d . UsePackage.java

在编译时使用 "-d" 参数，并指定在现行目录 "." 中建立文件与系统结构，则编译完成之后，在现行目录中会出现onlyfun/caterpillar目录，而当中有一个UsePackage.class 文件，在编译完成之后，package的指定就成为class名称的一部份了，在执行时可以这么下指令：

$ java onlyfun.caterpillar.UsePackage
Hello! World!

可以为类建立package管理，举下面的例子来说：

Point2D.java

package onlyfun.caterpillar; 
 
public class Point2D { 
    private int x, y;
 
    public Point2D() {x = 0; y = 0;} 
    public Point2D(int x, int y) {this.x = x; this.y = y;} 
    public int getX() {return x;} 
    public int getY() {return y;} 
}

这个类建立在Point2D.java文件中，可以先用以下的指令来编译它：

$ javac -d . Point2D.java

之前说过，package名称为类名称的一部份，除非您重新编译类，否则的话无法改变这个名称，为了要使用这个类，方法之一是使用完全描述（Fully qualified）名称，也就是完整的指出package与类名称，例如：

UsePackage.java

public class UsePackage { 
    public static void main(String[] args) { 
        onlyfun.caterpillar.Point2D p1 = new 
            onlyfun.caterpillar.Point2D(10, 20);
 
        System.out.printf("p1: (x, y) = (%d, %d)%n",
            p1.getX(), p1.getY()); 
    } 
}

当然这个方法在使用上不是很方便，您可以使用"import"关键字，告知编译器要使用的类是位于哪一个package之下，如此可以少打一些字，让编译器多作一些事，例如：

UsePackage.java

import onlyfun.caterpillar.Point2D;
 
public class UsePackage { 
    public static void main(String[] args) { 
        Point2D p1 = new Point2D(10, 20);
 
        System.out.printf("p1: (x, y) = (%d, %d)%n",
            p1.getX(), p1.getY()); 
    } 
}

您在使用"import"时可以指定类的完整描述，如果您会使用到某个package下的许多类，您可以使用 '*'，表示您可能使用到某个package下的某些类，再让编译器作更多事，例如：

UsePackage.java

import onlyfun.caterpillar.*;
 
public class UsePackage { 
    public static void main(String[] args) { 
        Point2D p1 = new Point2D(10, 20);
 
        System.out.printf("p1: (x, y) = (%d, %d)%n",
            p1.getX(), p1.getY()); 
    } 
}

但要注意的是，如果您import之后，出现类名称有同名冲突时，编译器就不知道如何处理了，例如：

import java.util.Arrays;
import onlyfun.caterpillar.Arrays;

public class SomeClass {
....
}

在这个例子中，编译器发现有两个Arrays类，它不确定若遇到Arrays时您要使用的是java.util.Arrays，或是 onlyfun.caterpillar.Arrays，它只好回报以下讯息：

java.util.Arrays is already defined in a single-type import
import onlyfun.caterpillar.Arrays;
^
1 error

这个时候您就要考虑换一下类名称了（如果您有权更动那些类的话），或者是不使用"import"，直接使用完整描述；在"import"时尽量不使用 '*' 也可以减少这种情况发生。

注意如果您提供的类若不位于相同的package中，您的类必须声明为"public"，若不声明则类默认只能于同一个package中被存取，例如将之前Point2D类的public拿掉，则编译UsePackage.java文件时，会出现以下的错误：

UsePackage.java:5: caterpillar.demo.Point2D is not public in caterpillar.demo; cannot be accessed from outside package

如果定义类成员时没有指定public、protected或private的存取修饰，则为默认（Default）权限，成员将只能于同一个package中被直接存取，通常称之为package-friendly或package-private，且该成员将无法于子类中被直接存取。

要存取package的class也与CLASSPATH的设定有关，建议您也看看官方网站上的文章，您对package的了解会更深入：

Java平台的classes是被储存在Java安装目录的jre/lib/下的rt.jar，另外额外的第三组件（Third- party）可以放在/jre/lib/ext/中，在之前的例子中，使用"import"就是在告知编译器我们的类位于哪一个package下，这些类必须设定好CLASSPATH才可以被编译器找到，默认上是jre/lib/下的rt.jar、jre/lib/ext/中相关继承组件与现行工作目录。