2.4 Java源文件结构

Java语言的源程序代码由一个或多个编译单元（Compilation uni t）组成，每个编译单元只能包含下列内容（空格和注释除外），如表2-1所示。

表2-1 Java源文件结构

2.4.1 知识准备：package语句

在大型项目开发中，为了避免类名的重复，经常使用“包”来组织各个类。例如，公司用开发了一个类Food，公司乙也开发了一个类Food，现在需要同时用到这两个类，为了将这两个类区分开来，将这两个文件放在两个不同的目录下。那么，在使用的时候如何准确地找到需要的类呢？这就需要用到“包（package）”这个概念。

在Java程序中可以用package来指明这两个类的引用路径：将甲公司开发的Student类放到一个包（package）中，而将乙公司开发的Student类放到另一个包（package）中。为了避免不同的公司之间类名的重复，Sun建议使用公司Internet域名的倒写来当做包名，例如，使用域名 farsight.com.cn的倒写 cn.com.farsight来作为包的名称。如果现在有一个名为Student的类，将它放到目录cn\com\farsight下，然后再在程序中加入如下语句：

    package cn.com.farsight;

这样，这个类就可以和其他的名称为Student的类区分开了。

package语句的基本语法如下：

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

在同一个项目组中，经常用功能或模块的名称来作为子包名，例如，现在开发一个学员管理系统，一个用于华清远见的管理模块，一个用于清华附中的管理模块，这两个功能模块中均有一个Student的类，这时可以将华清远见管理模块中使用的Student 放到cn\com\farsight\college目录下，而将清华附中管理模块的Student类放到cn\com\farsight\school中，这样，这两个文件就不会冲突了。

注意，当将开发的类放到包中时，必须将类的源文件放到与包名的元素相一致的目录结构中，就如上面的学生类 Student，如果在文件中加入了package语句：package cn.com.farsight，则必须将这个Student类文件放到cn\com\farsight目录下。在磁盘目录结构中，使用“\”（Windows）或“/”（Unix/Linux/BSD）来分隔各个层级的目录，而在Java类文件中，使用“.”来分隔包的层次。

Java的核心包都放在Java包及其子包中，而将很多扩展包放在javax包及其子包中。在Java 核心包中，也有一些重复的类名，就是通过不同的包来区分的，例如，在java.sql包中，有一个Date类，而在java.util中，也有一个Date类。通过将它们放在不同的包中，就可以区分这两个类。

一般来说，如果在程序中使用package 将程序打包，则将程序放到对应的目录下，这样，才不违背package的设计初衷。如果将类的源文件（.java文件）都放到同一个路径下，只是将编译后的class文件放到不同的目录下，上面提到的文件名冲突的问题依然存在（同一个路径下不允许两个文件同名），因此，需要将源文件保存在不同的路径中。这时，可以使用如下命令来编译文件：

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

在cn目录的上一级目录下执行上述命令。

如果程序是一个带main方法的应用程序，可以在cn目录的上一级目录下执行这个文件，命令如下：

    java cn.com.farsight.college.Student

注意编译和执行时的分隔符。因为在编译时，需要指明的是文件的路径，所以使用“\”来分隔；而在执行类文件时，需要指明的是包名称，所以使用“.”来分隔。

下面来看一个使用package的例子。

源文件：Student.java

    package cn.com.farsight;
    public class Student {
    // 定义属性
    private String studentId;
    // 定义属性“studentId”的设置方法
    public void setStudentId(String student_Id) {
        studentId = student_Id;
    }
    // 定义属性“studentId”的获取方法
    public String getStudentId() {
        return studentId;
    }
    }

这个程序最好放在路径cn\com\farsight下，然后再在cn的上一层路径执行如下的指令编译程序：

    javac cn\com\farsight\Student.java

而被编译后的class文件必须放置在cn\com\farsight路径下，这样才可以成功地被其他程序引用。

如果Student是一个应用程序（有一个main()方法），那么，为了执行这个程序，必须在“cn”的上一级目录执行如下的指令：

    java cn.com.farsight.Student

2.4.2 知识准备：import语句

在编译器定位你所创建的类所访问的其他类的过程中，包（package）扮演了重要的角色。当编译器碰到一个类对另一个类的引用时，它会在当前的包中和设置的CLASSPATH中寻找这个类，以检查这个类是否能在这些路径中找到。

import语句应该出现在package语句之后（如果有的话），类的定义之前。package语句只能有一个，但是import语句可以有多个。

可以使用import来引入包中的一个类，也可以用import来引入指定包中的所有类。

import语句的基本语法如下：

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

或

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

□引入一个类：

    import cn.com.farsight.college.Student

□引入指定包中的所有类使用通配符“*”：

    import cn.com.farsight.college.＊

这样就可以引入包cn.com.farsight.college中的所有类。

这两种方式对于引入相应的类并没有什么区别。但是，如果只是需要一个包中有限的几个类，建议采用第一种方式（写明引入的类名）会让人一目了然。另外，需要注意的是，通过import引入包中的类的时候，它并不会递归地执行引入动作，比如，通过下面的语句：引入了cn.com.farsight 这个包中的所有类，但它并不会引入cn.com.farsight.school和cn.com.farsight.colleage中的类。要使用这两个包中的类，还需要将它们使用“import”语句分别引入。

    import cn.com.farsight.＊;

Java编译器默认为所有的Java程序引入了JDK的java.lang 包中所有的类（import java.lang.*;），其中定义了一些常用类：System、String、Object、Math等。因此可以直接使用这些类而不必显式引入。但使用其他非无名包中的类则必须先引入、后使用。

另外，可以通过在类名前加上不同的限制符，如public等来控制类的适用范围。关于这些限制符及相应的使用范围，将在后续章节介绍。

2.4.3 任务二：package语句和import语句实例

1.任务描述

编写一个Parent类，在构造方法中输出“我是parent”，放在parent 包中，编写一个Child类，在构造方法中输出“我是child”放在child包中，child包是parent包的子包。使用package语句生成包，并使用import引用子包。

2.技能要点

□ 掌握包的创建和使用。

□ 通过给包命名创建包的层次。

3.任务实现过程

（1）在scr默认包中创建parent包，在此包中创建Parent类，不带参数，在构造方法中输出“I am a parent”。

（2）创建parent的子包parent.child包，在此包中创建Child类，不带参数，在构造方法中输出“I am a child ”。

（3）在Parent类中使用import语句引入parent.child包，并创建Parent类和Child类对象，实现输出。

    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");
    }
    }

运行结果：

    I am a child
    I am a parent