package.md

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title: 教妹学 Java：package 包
shortTitle: Java中的包
description: Java中的包是一种用于组织和管理代码的机制，可以帮助开发者更有效地处理复杂的项目。本文将详细讲解Java包的概念、创建、导入以及使用方法，以及如何通过包提高代码可读性和模块化。掌握Java包的使用技巧，为更高级的Java编程打下坚实基础。
category:
  - Java 核心
tag:
  - 面向对象编程
head:
  - - meta
    - name: keywords
      content: Java,Java编程, 包, 代码组织, 代码管理, 包创建, 包导入,包,import,package
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“三妹，这一节，我们简单过一下 Java 中的包，也就是 package，这个一点就透，很好掌握。”我放下手中的雪碧，翻开笔记本，登上 GitHub，点开《二哥的 Java 进阶之路》，找到这篇「Java 中的包」，开始滔滔不绝起来。

“二哥，你等一下。”让我打开思维导图做一下笔记📒。

### 关于包

在前面的代码中，我们把类和接口命名为`Person`、`Student`、`Hello`等简单的名字。

在团队开发中，如果小明写了一个`Person`类，小红也写了一个`Person`类，现在，小白既想用小明的`Person`，也想用小红的`Person`，怎么办？

如果小军写了一个`Arrays`类，恰好 JDK 也自带了一个`Arrays`类，如何解决类名冲突？

在 Java 中，我们使用`package`来解决名字冲突。

Java 定义了一种名字空间，称之为包：`package`。一个类总是属于某个包，类名（比如`Person`）只是一个简写，真正的完整类名是`包名.类名`。

例如：

小明的`Person`类存放在包`ming`下面，因此，完整类名是`ming.Person`；

小红的`Person`类存放在包`hong`下面，因此，完整类名是`hong.Person`；

小军的`Arrays`类存放在包`mr.jun`下面，因此，完整类名是`mr.jun.Arrays`；

JDK 的`Arrays`类存放在包`java.util`下面，因此，完整类名是`java.util.Arrays`。

在定义`class`的时候，我们需要在第一行声明这个`class`属于哪个包。

小明的`Person.java`文件：

```java
package ming; // 申明包名ming

public class Person {
}
```

小军的`Arrays.java`文件：

```java
package mr.jun; // 申明包名mr.jun

public class Arrays {
}
```

在 Java 虚拟机执行的时候，JVM 只看完整类名，因此，只要包名不同，类就不同。

包可以是多层结构，用`.`隔开。例如：`java.util`。


>要特别注意：包没有父子关系。java.util和java.util.zip是不同的包，两者没有任何继承关系。


没有定义包名的`class`，它使用的是默认包，非常容易引起名字冲突，因此，不推荐不写包名的做法。

我们还需要按照包结构把上面的 Java 文件组织起来。假设以`package_sample`作为根目录，`src`作为源码目录，那么所有文件结构就是：

```ascii
package_sample
└─ src
    ├─ hong
    │  └─ Person.java
    │  ming
    │  └─ Person.java
    └─ mr
       └─ jun
          └─ Arrays.java
```

即所有 Java 文件对应的目录层次要和包的层次一致。

编译后的`.class`文件也需要按照包结构存放。如果使用 IDE，把编译后的`.class`文件放到`bin`目录下，那么，编译的文件结构就是：

```ascii
package_sample
└─ bin
   ├─ hong
   │  └─ Person.class
   │  ming
   │  └─ Person.class
   └─ mr
      └─ jun
         └─ Arrays.class
```

编译的命令相对比较复杂，我们需要在`src`目录下执行`javac`命令：

```
javac -d ../bin ming/Person.java hong/Person.java mr/jun/Arrays.java
```

在 IDE 中，会自动根据包结构编译所有 Java 源码，所以不必担心使用命令行编译的复杂命令。

### 包的作用域

位于同一个包的类，可以访问包作用域的字段和方法。

不用`public`、`protected`、`private`修饰的字段和方法就是包作用域。例如，`Person`类定义在`hello`包下面：

```java
package hello;

public class Person {
    // 包作用域:
    void hello() {
        System.out.println("Hello!");
    }
}
```

`Main`类也定义在`hello`包下面，就可以直接访问 Person 类：

```java
package hello;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        p.hello(); // 可以调用，因为Main和Person在同一个包
    }
}
```

### 导入包

在一个`class`中，我们总会引用其他的`class`。例如，小明的`ming.Person`类，如果要引用小军的`mr.jun.Arrays`类，他有三种写法：

第一种，直接写出完整类名，例如：

```java
// Person.java
package ming;

public class Person {
    public void run() {
        mr.jun.Arrays arrays = new mr.jun.Arrays();
    }
}
```

很显然，每次都要写完整的类名比较痛苦。

因此，第二种写法是用`import`语句，导入小军的`Arrays`，然后写简单类名：

```java
// Person.java
package ming;

// 导入完整类名:
import mr.jun.Arrays;

public class Person {
    public void run() {
        Arrays arrays = new Arrays();
    }
}
```

在写`import`的时候，可以使用`*`，表示把这个包下面的所有`class`都导入进来（但不包括子包的`class`）：

```java
// Person.java
package ming;

// 导入mr.jun包的所有class:
import mr.jun.*;

public class Person {
    public void run() {
        Arrays arrays = new Arrays();
    }
}
```

我们一般不推荐这种写法，因为在导入了多个包后，很难看出`Arrays`类属于哪个包。

还有一种`import static`的语法，它可以导入一个类的静态字段和静态方法：

```java
package main;

// 导入System类的所有静态字段和静态方法:
import static java.lang.System.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 相当于调用System.out.println(…)
        out.println("Hello, world!");
    }
}
```

`import static`很少使用。

Java 编译器最终编译出的`.class`文件只使用 *完整类名*，因此，在代码中，当编译器遇到一个`class`名称时：

- 如果是完整类名，就直接根据完整类名查找这个`class`；
- 如果是简单类名，按下面的顺序依次查找：
    - 查找当前`package`是否存在这个`class`；
    - 查找`import`的包是否包含这个`class`；
    - 查找`java.lang`包是否包含这个`class`。

如果按照上面的规则还无法确定类名，则编译报错。

我们来看一个例子：

```java
// Main.java
package test;

import java.text.Format;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        java.util.List list; // ok，使用完整类名 -> java.util.List
        Format format = null; // ok，使用import的类 -> java.text.Format
        String s = "hi"; // ok，使用java.lang包的String -> java.lang.String
        System.out.println(s); // ok，使用java.lang包的System -> java.lang.System
        MessageFormat mf = null; // 编译错误：无法找到MessageFormat: MessageFormat cannot be resolved to a type
    }
}
```

因此，编写 class 的时候，编译器会自动帮我们做两个 import 动作：

- 默认自动`import`当前`package`的其他`class`；
- 默认自动`import java.lang.*`。


>注意：自动导入的是java.lang包，但类似java.lang.reflect这些包仍需要手动导入。


如果有两个`class`名称相同，例如，`mr.jun.Arrays`和`java.util.Arrays`，那么只能`import`其中一个，另一个必须写完整类名。

### 包的最佳实践

为了避免名字冲突，我们需要确定唯一的包名。推荐的做法是使用倒置的域名来确保唯一性。例如：

- org.apache
- org.apache.commons.log
- com.tobebetterjavaer.sample

子包就可以根据功能自行命名。

要注意不要和`java.lang`包的类重名，即自己的类不要使用这些名字：

- String
- System
- Runtime
- ...

要注意也不要和 JDK 常用类重名：

- java.util.List
- java.text.Format
- java.math.BigInteger
- ...


### 小结

Java 内建的`package`机制是为了避免`class`命名冲突；

JDK 的核心类使用`java.lang`包，编译器会自动导入；

JDK 的其它常用类定义在`java.util.*`，`java.math.*`，`java.text.*`，……；

包名推荐使用倒置的域名，例如`org.apache`。

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> 参考链接：[https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1260467032946976](https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1260467032946976)，整理：沉默王二


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