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annie09
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从一个简单的例子谈谈package与import机制

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很基本的东西啦,可问题是从我借来的书上到download的电子书上都是把这部分一带而过,看的我稀里糊涂,导致我在写自己的包用的时候总是出一堆的错误还不明所以,于是上网查了查把别人的东西“偷”了出来供像我一样的初学者们分享:



从一个简单的例子谈谈package与import机制



基本原则:为什么需要将Java文件和类文件切实安置到其所归属之Package所对应的相对路径下。 为什么要这样做呢?如果你在程序中,用到打包命令package,并且直接编译和执行该程序。例如:以下面程序为例:

package a.b.c; 

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

  

 

此程序可以编译通过,但是执行时,却提示以下错误!

D:\my\xdj>javac hello.java
D:\my\xdj>java helloException in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: hello (wrong name: a/b/c/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)
atjava.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:194)
atjava.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
atjava.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:187)
atjava.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:289)
atsun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:274)
atjava.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:235)
atjava.lang.ClassLoader.loadClassInternal(ClassLoader.java:302)

 
如果在 D:\my\xdj> 目录下建立一个\a\b\c子目录把hello.java放在它下面,用以下命令进行编译和执行时,就可正常通过! 

D:\my\xdj>javac d:\my\xdj\a\b\c\hello.java
D:\my\xdj>java a.b.c.hello
Hello the world!
D:\my\xdj>

 

 
再看下面另外一种情况,先让我们在xdj目录下建立两个文件a.java和b.java文件,其内容如下。

import a.b.c.*; 

public class a{
        public static void main(String[] args){
                  b b1=new b(); 
                  b1.print();
        } 
}

 

package a.b.c; 

public class b{
       public void print() {
                System.out.println("我是被调用子类的程序输出呀!");
       } 
} 

 

 

直接编译a.java文件时,会提示以下错误!

 

D:\my\xdj>javac a.java
a.java:1: package a.b.c does not existimport
a.b.c.*;^a.java:6: cannot access bbad class file: .\b.javafile does not contain class
bPlease remove or make sure it appears in the correct subdirectory of the classpath. b
b1=new b(); ^2 errors
D:\my\xdj>

 

接下来,我们把b.java移到xdj\a\b\c\下,并把\xdj目录下的b.java删除掉呀!重新执行编译指令,这次肯定可以编译成功!你可以发现b.java也同时被编译过了,这就是所谓的make编译方式。

D:\my\xdj>javac a.java
D:\my\xdj>

 

提示1:如果你在\xdj目录下仍保留一个b.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\xdj\a\b\c\b.java文件的话,保留b.class文件,执行对主程序的编译命令时是可以通过,此地可以不需要子程序的源代码。

提出一个问题:如果把目录\a\b\c全部剪切到其它目录,如D盘根目录下,在\xdj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!

D:\my\xdj>javac a.java
a.java:1: package a.b.c does not existimport a.b.c.*;^a.java:6: cannot resolve
symbolsymbol : class blocation: class a b b1=new b(); ^a.java:6: cannot resolve
symbolsymbol : class blocation: class a b b1=new b();^3 errors D:\my\xdj>java
aException in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: a/b/c/bat a.main(a.java:6)
D:\my\xdj>

 

解决的办法可以用以下命令即可正常编译和执行: 

D:\my\xdj>javac -classpath d:\ a.java
D:\my\xdj>java -classpath d:\;a
我是被调用子类的程序输出呀!
D:\my\xdj>

  

提示3:-classpath参数,缺省是以当前目录为根基目录的,即不带-classpath参数的情况下。   

提示4:使用java.exe还是javac.exe,最好明确指定-classpath选项,可设置环境变量CLASSPATH即可,同时设置了-classpath参数和环境变量classpath时,会以-classpath参数为主的。如果在它们所指定的路径或JAR文件中存有package名称和类名称相同的类,会引起混淆的! 如果你在D盘的根目录生成一个打包文件a.zip,其内容目录a\b\c\下的所有文件的话,你也可以用下面命令进行编译和执行。

D:\my\xdj>javac -classpath d:\a.zip a.java
D:\my\xdj>java -classpath d:\a.zip;. a
我是被调用子类的程序输出呀!
D:\my\xdj>

 


以上讨论就暂告一段落吧!如果你还想进一步了解package与import机制话,哪你可以继续往下看下去的。

深入分析package与import机制部分

不管你有没有使用import指令,存在目前目录下的类都会被编译器优先采用,只要它不属于任何package。这是因为编译器总是先假设您所输入的类名就是该类的全名(不属于任何package),然后-classpath所指定的路径中搜索属于该类的.java文件或.class文件,在这里可以知道default package的角色非常特殊。必须明确告诉编译器我们用到哪个package下的类,导入时或在包名称.类名称中进行引用。导入某个包时,一定要进行-classpath路径指定某个包的位置。你如果指定了多个路径话,如果在一个路径下已经找到了该包话,就优先引用该包的类。


 

当java编译器开始编译某个类的源代码时,首先它会做一件事情,这就是建立“类路径引用表”,它是根据参数-classpath或classpath环境变量来建立的。如果没有指定选项-classpath或环境变量CLASSPATH时,缺省情况下类路径引用表只有一笔记录,即当前的目录(“.”)。环境变量CLASSPATH的内容会被选项-classpath所覆盖,没有累加效果。

  

当编译器将类路径引用表建立好之后,接着编译器要确定它可以利用类引用表里的数据作为相对起始路径,找到所有用到的package。   编译器还要完成一张名为“类引用表”与“相对类引用表”的数据结构。   整个编译程序中package与import机制相关的部分流程如下:


 

开始, 建立类路径引用表与类引用表;如果建立成功:则类名称解析程序:如果已存在该类的类文件,继续其它的编译工作。如果该类的文件不存在,寻找该类的源代码文件: 如果找到,则编译该 类的源代码,继续   其它的编译工作。   此时,也可返回到开始,make机制,递归式编译。 如果找不到,编译 结束,发出警告 信息。如果建立失败:编译结束,发出警告信息(2)。 JAVA动态链接本质研究 不管你在同一个源代码(.java)中使用了几个类声明,它们都会一一编译成.class文件,即使是内部类、匿名类都是一样。在java中,对于每一个类所构成的类文件,都可将它视为动态链接库。在类文件中,所有对于特写类的操作都被转换成类的全名。

 

Import除了用来指引编译器解析出正确的类名称之外,没有其它功能。在运行时期,仍然用到一个与编译器相同的程序,就是类路径引用表的建立,而利用动态链接载入类文件的机制流程如下:开始,建立类路径引用表,根据类文件内部的信息,与类路径引用表的数据合成类文件的绝对路径。如果找到类文件,检查该类的类文件内部信息,是否符合相对路径信息: 如果符合,载入该类。 如果不符合,执行错误,发出 Exception信息。如果找不到类文件,则执行错误,发出Exception信息。 最后,需要说明的是,在java中提供许多的类包,java语言中将完成与计算机底层相关的输入输出、常用的数据类型转换等功能的函数封装在包中。如果你的程序提示找不到这样基础包的话,你就可以用参数-classpath或环境变量classpath进行指定位置来解决此类问题!
 

有些人写了一阵子 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 j

ava.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:
   java.io.InputStream is = java.lang.System.in;
   java.io.InputStreamReader isr= new java.io.InputStreamReader(is);
   java.io.BufferedReader br = new java.io.BufferedReader(isr);
  

实在是不美观又麻烦。于是,Sun 想了一个办法,就是 import。
这个 import 就是在程序一开头的时候,先说明程序中会用到那些类别的
简称,也就是只称呼名字,不称呼他的姓。首先,在档案开头写:
   import java.lang.System;
   import java.io.InputStream;
   import java.io.InputStreamReader;
   import java.io.BufferedReader;
  

这几行说明了这四个姓名的类别,在程序中只用他的名字来称呼,所以当程序中提到 System 就是指 java.lang.System,而 InputStream 就是指 java.io.InputStream,依此类推。于是原来的程序就变成:
   InputStream = System.in;
   InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
   BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
  

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 java.lang.*;
   import java.io.*;
  

意思就是,等一下程序中提到的没有姓名的类别,不是姓 java.lang,就是姓java.io,如果这两个里面有同样名字的类别,而不幸的你又只用名字称呼这个类别,那编译器仍然会跟你抱怨,因为它还是不知道你说的这个类别指那一个姓的类别。那可不可以再懒一点呢,只写:
   import java.*;
  

历史告诉我们,人可以懒,但不能太懒,这样是不行的。因为那些类别是姓 java.io 而不是姓 java。就像姓『诸葛』的人应该不会喜欢你称他为『诸』先生吧。
  

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。
  

另外,虽然人不可以太懒,但是 Sun 还是帮我们多偷了一点懒。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。 

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