2.4 Java源文件結構

Java語言的源程序代碼由一個或多個編譯單元（Compilation uni t）組成，每個編譯單元只能包含下列內容（空格和注釋除外），如表2-1所示。

表2-1 Java源文件結構

2.4.1 知識準備：package語句

在大型項目開發中，為了避免類名的重復，經常使用“包”來組織各個類。例如，公司用開發了一個類Food，公司乙也開發了一個類Food，現在需要同時用到這兩個類，為了將這兩個類區分開來，將這兩個文件放在兩個不同的目錄下。那么，在使用的時候如何準確地找到需要的類呢？這就需要用到“包（package）”這個概念。

在Java程序中可以用package來指明這兩個類的引用路徑：將甲公司開發的Student類放到一個包（package）中，而將乙公司開發的Student類放到另一個包（package）中。為了避免不同的公司之間類名的重復，Sun建議使用公司Internet域名的倒寫來當做包名，例如，使用域名 farsight.com.cn的倒寫 cn.com.farsight來作為包的名稱。如果現在有一個名為Student的類，將它放到目錄cn\com\farsight下，然后再在程序中加入如下語句：

    package cn.com.farsight;

這樣，這個類就可以和其他的名稱為Student的類區分開了。

package語句的基本語法如下：

    package  <top_pkg_name> [ .<sub_pkg_name>] ＊ ;

在同一個項目組中，經常用功能或模塊的名稱來作為子包名，例如，現在開發一個學員管理系統，一個用于華清遠見的管理模塊，一個用于清華附中的管理模塊，這兩個功能模塊中均有一個Student的類，這時可以將華清遠見管理模塊中使用的Student 放到cn\com\farsight\college目錄下，而將清華附中管理模塊的Student類放到cn\com\farsight\school中，這樣，這兩個文件就不會沖突了。

注意，當將開發的類放到包中時，必須將類的源文件放到與包名的元素相一致的目錄結構中，就如上面的學生類 Student，如果在文件中加入了package語句：package cn.com.farsight，則必須將這個Student類文件放到cn\com\farsight目錄下。在磁盤目錄結構中，使用“\”（Windows）或“/”（Unix/Linux/BSD）來分隔各個層級的目錄，而在Java類文件中，使用“.”來分隔包的層次。

Java的核心包都放在Java包及其子包中，而將很多擴展包放在javax包及其子包中。在Java 核心包中，也有一些重復的類名，就是通過不同的包來區分的，例如，在java.sql包中，有一個Date類，而在java.util中，也有一個Date類。通過將它們放在不同的包中，就可以區分這兩個類。

一般來說，如果在程序中使用package 將程序打包，則將程序放到對應的目錄下，這樣，才不違背package的設計初衷。如果將類的源文件（.java文件）都放到同一個路徑下，只是將編譯后的class文件放到不同的目錄下，上面提到的文件名沖突的問題依然存在（同一個路徑下不允許兩個文件同名），因此，需要將源文件保存在不同的路徑中。這時，可以使用如下命令來編譯文件：

    javac cn\com\farsight\college\Student.java

在cn目錄的上一級目錄下執行上述命令。

如果程序是一個帶main方法的應用程序，可以在cn目錄的上一級目錄下執行這個文件，命令如下：

    java cn.com.farsight.college.Student

注意編譯和執行時的分隔符。因為在編譯時，需要指明的是文件的路徑，所以使用“\”來分隔；而在執行類文件時，需要指明的是包名稱，所以使用“.”來分隔。

下面來看一個使用package的例子。

源文件：Student.java

    package cn.com.farsight;
    public class Student {
    // 定義屬性
    private String studentId;
    // 定義屬性“studentId”的設置方法
    public void setStudentId(String student_Id) {
        studentId = student_Id;
    }
    // 定義屬性“studentId”的獲取方法
    public String getStudentId() {
        return studentId;
    }
    }

這個程序最好放在路徑cn\com\farsight下，然后再在cn的上一層路徑執行如下的指令編譯程序：

    javac cn\com\farsight\Student.java

而被編譯后的class文件必須放置在cn\com\farsight路徑下，這樣才可以成功地被其他程序引用。

如果Student是一個應用程序（有一個main()方法），那么，為了執行這個程序，必須在“cn”的上一級目錄執行如下的指令：

    java cn.com.farsight.Student

2.4.2 知識準備：import語句

在編譯器定位你所創建的類所訪問的其他類的過程中，包（package）扮演了重要的角色。當編譯器碰到一個類對另一個類的引用時，它會在當前的包中和設置的CLASSPATH中尋找這個類，以檢查這個類是否能在這些路徑中找到。

import語句應該出現在package語句之后（如果有的話），類的定義之前。package語句只能有一個，但是import語句可以有多個。

可以使用import來引入包中的一個類，也可以用import來引入指定包中的所有類。

import語句的基本語法如下：

    import  <pkg_name>[.<sub_pkg_name>].<class_name>;

或

    import <pkg_name>[.<sub_pkg_name>].＊;

□引入一個類：

    import cn.com.farsight.college.Student

□引入指定包中的所有類使用通配符“*”：

    import cn.com.farsight.college.＊

這樣就可以引入包cn.com.farsight.college中的所有類。

這兩種方式對于引入相應的類并沒有什么區別。但是，如果只是需要一個包中有限的幾個類，建議采用第一種方式（寫明引入的類名）會讓人一目了然。另外，需要注意的是，通過import引入包中的類的時候，它并不會遞歸地執行引入動作，比如，通過下面的語句：引入了cn.com.farsight 這個包中的所有類，但它并不會引入cn.com.farsight.school和cn.com.farsight.colleage中的類。要使用這兩個包中的類，還需要將它們使用“import”語句分別引入。

    import cn.com.farsight.＊;

Java編譯器默認為所有的Java程序引入了JDK的java.lang 包中所有的類（import java.lang.*;），其中定義了一些常用類：System、String、Object、Math等。因此可以直接使用這些類而不必顯式引入。但使用其他非無名包中的類則必須先引入、后使用。

另外，可以通過在類名前加上不同的限制符，如public等來控制類的適用范圍。關于這些限制符及相應的使用范圍，將在后續章節介紹。

2.4.3 任務二：package語句和import語句實例

1.任務描述

編寫一個Parent類，在構造方法中輸出“我是parent”，放在parent 包中，編寫一個Child類，在構造方法中輸出“我是child”放在child包中，child包是parent包的子包。使用package語句生成包，并使用import引用子包。

2.技能要點

□ 掌握包的創建和使用。

□ 通過給包命名創建包的層次。

3.任務實現過程

（1）在scr默認包中創建parent包，在此包中創建Parent類，不帶參數，在構造方法中輸出“I am a parent”。

（2）創建parent的子包parent.child包，在此包中創建Child類，不帶參數，在構造方法中輸出“I am a child ”。

（3）在Parent類中使用import語句引入parent.child包，并創建Parent類和Child類對象，實現輸出。

    Parent.java
    package parent;
    import parent.child.Child;
    public class Parent {
    public Parent(){
        System.out.print("I am a parent");
    }
    public static void main(String[] args) {
        Child c = new Child();
        Parent p = new Parent();
    }
    }
    Child.java
    package parent.child;
    public class Child {
    public Child(){
        System.out.print("I am a child \n");
    }
    }

運行結果：

    I am a child
    I am a parent