Java классы какого пакета импортируются в приложение автоматически

Обновлено: 07.01.2025

Пакет (package) - это некий контейнер, который используется для того, чтобы изолировать имена классов. Например, вы можете создать класс List, заключить его в пакет и не думать после этого о возможных конфликтах, которые могли бы возникнуть если бы кто-нибудь еще создал класс с именем List.

Интерфейс - это явно указанная спецификация набора методов, которые должны быть представлены в классе, который реализует эту спецификацию. Реализация же этих методов в интерфейсе отсутствует. Подобно абстрактным классам интерфейсы обладают замечательным дополнительным свойством - их можно многократно наследовать. Конкретный класс может быть наследником лишь одного суперкласса, но зато в нем может быть реализовано неограниченное число интерфейсов.

Пакеты

Все идентификаторы, которые мы до сих пор использовали в наших примерах, располагались в одном и том же пространстве имен (name space). Это означает, что нам во избежание конфликтных ситуаций приходилось заботиться о том, чтобы у каждого класса было свое уникальное имя. Пакеты - это механизм, который служит как для работы с пространством имен, так и для ограничения видимости. У каждого файла .java есть 4 одинаковых внутренних части, из которых мы до сих пор в наших примерах использовали только одну. Ниже приведена общая форма исходного файла Java.

одиночный оператор package (необязателен)
любое количество операторов import (необязательны)
одиночное объявление открытого (public) класса
любое количество закрытых (private) классов пакета (необязательны)

Оператор package

Первое, что может появиться в исходном файле Java - это оператор package, который сообщает транслятору, в каком пакете должны определяться содержащиеся в данном файле классы. Пакеты задают набор раздельных пространств имен, в которых хранятся имена классов. Если оператор package не указан, классы попадают в безымянное пространство имен, используемое по умолчанию. Если вы объявляете класс, как принадлежащий определенному пакету, например,

то и исходный код этого класса должен храниться в каталоге java/awt/image.

Замечание

Каталог, который транслятор Java будет рассматривать, как корневой для иерархии пакетов, можно задавать с помощью переменной окружения СLASSPATH. С помощью этой переменной можно задать несколько корневых каталогов для иерархии пакетов (через ; как в обычном PATH).

Трансляция классов в пакетах

При попытке поместить класс в пакет, вы сразу натолкнетесь на жесткое требование точного совпадения иерархии каталогов с иерархией пакетов. Вы не можете переименовать пакет, не переименовав каталог, в котором хранятся его классы. Эта трудность видна сразу, но есть и менее очевидная проблема.

Оператор import

После оператора package, но до любого определения классов в исходном Java-файле, может присутствовать список операторов import. Пакеты являются хорошим механизмом для отделения классов друг от друга, поэтому все встроенные в Java классы хранятся в пакетах. Общая форма оператора import такова:

Здесь пакет1 - имя пакета верхнего уровня, пакет2 - это необязательное имя пакета, вложенного в первый пакет и отделенное точкой. И, наконец, после указания пути в иерархии пакетов, указывается либо имя класса, либо метасимвол звездочка. Звездочка означает, что, если Java-транслятору потребуется какой-либо класс, для которого пакет не указан явно, он должен просмотреть все содержимое пакета со звездочкой вместо имени класса. В приведенном ниже фрагменте кода показаны обе формы использования оператора import :

Замечание

Но использовать без нужды форму записи оператора import с использованием звездочки не рекомендуется, т.к. это может значительно увеличить время трансляции кода (на скорость работы и размер программы это не влияет).

Все встроенные в Java классы, которые входят в комплект поставки, хранятся в пакете с именем java. Базовые функции языка хранятся во вложенном пакете java.lang. Весь этот пакет автоматически импортируется транслятором во все программы. Это эквивалентно размещению в начале каждой программы оператора

Ограничение доступа

Java предоставляет несколько уровней защиты, обеспечивающих возможность тонкой настройки области видимости данных и методов. Из-за наличия пакетов Java должна уметь работать еще с четырьмя категориями видимости между элементами классов :

Подклассы в том же пакете.
Не подклассы в том же пакете.
Подклассы в различных пакетах.
Классы, которые не являются подклассами и не входят в тот же пакет.

В языке Java имеется три уровня доступа, определяемых ключевыми словами: private (закрытый), public (открытый) и protected (защищенный), которые употребляются в различных комбинациях. Содержимое ячеек таблицы определяет доступность переменной с данной комбинацией модификаторов (столбец) из указанного места (строка).

private	модификатор отсутствует	private protected	protected	public
тот же класс	да	да	Да	да	да
подкласс в том же пакете	нет	да	Да	да	да
независимый класс в том же пакете	нет	да	Нет	да	да
подкласс в другом пакете	нет	нет	Да	да	да
независимый класс в другом пакете	нет	нет	Нет	нет	да

На первый взгляд все это может показаться чрезмерно сложным, но есть несколько правил, которые помогут вам разобраться. Элемент, объявленный public, доступен из любого места. Все, что объявлено private, доступно только внутри класса, и нигде больше. Если у элемента вообще не указан модификатор уровня доступа, то такой элемент будет виден из подклассов и классов того же пакета. Именно такой уровень доступа используется в языке Java по умолчанию. Если же вы хотите, чтобы элемент был доступен извне пакета, но только подклассам того класса, которому он принадлежит, вам нужно объявить такой элемент protected. И наконец, если вы хотите, чтобы элемент был доступен только подклассам, причем независимо от того, находятся ли они в данном пакете или нет - используйте комбинацию private protected.

Ниже приведен довольно длинный пример, в котором представлены все допустимые комбинации модификаторов уровня доступа. В исходном коде первого пакета определяется три класса: Protection, Derived и SamePackage. В первом из этих классов определено пять целых переменных - по одной на каждую из возможных комбинаций уровня доступа. Переменной n приписан уровень доступа по умолчанию, n_pri - уровень private, n_pro - protected, n_pripro - private protected и n_pub - public. Во всех остальных классах мы пытаемся использовать переменные первого класса. Те строки кода, которые из-за ограничения доступа привели бы к ошибкам при трансляции, закомментированы с помощью однострочных комментариев (//) - перед каждой указано, откуда доступ при такой комбинации модификаторов был бы возможен. Второй класс - Derived - является подклассом класса Protection и расположен в том же пакете р1. Поэтому ему доступны все перечисленные переменные за исключением n_pri. Третий класс, SamePackage, расположен в том же пакете, но при этом не является подклассом Protection. По этой причине для него недоступна не только переменная n_pri, но и n_pripro, уровень доступа которой - private protected.

В очередном примере метод callback интерфейса, определенного ранее, вызывается через переменную - ссылку на интерфейс:

Ниже приведен результат работы программы:

Переменные в интерфейсах

Если интерфейс не включает в себя методы, то любой класс, объявляемый реализацией этого интерфейса, может вообще ничего не реализовывать. Для импорта констант в пространство имен класса предпочтительнее использовать переменные с модификатором final. В приведенном ниже примере проиллюстрировано использование интерфейса для совместно используемых констант.

Каждый класс имеет как простое имя, данное ему в определении, так и полное имя, включающее имя пакета, в который он входит. Например, класс String является частью пакета java.lang, а его полное имя – java.lang.String.

Структура пакетов в точности отображает структуру файловой системы. Все файлы с исходными кодами (java-класс) и байт-кодами (расширением class), образующие один пакет, хранятся в одном каталоге файловой системы. Подпакеты образуют подкаталоги этого каталога. Каждый пакет создает единое пространство имен namespace. Это означает, что все имена классов и интерфейсов в пакете должны быть уникальны. Имена в разных пакетах могут совпадать, но это будут разные программные модули. Организация классов в виде пакетов позволяет избежать конфликта имен между классами. В пакете дублирование имен классов не допускается. Принадлежность класса к пакету позволяет гарантировать однозначность имен.

Чтобы указать, что класс принадлежит определенному пакету, следует использовать директиву package, после которой указывается наименование (путь) пакета :

Можно package в классе не определять. В этом случае класс будет находиться в пакете по умолчанию, который не имеет имени «$», т.е. класс будет располагаться в корневой директории исходных кодов проекта.

Наименование пакета может быть любым, но необходимо соблюдать его уникальность в проекте. Соглашение «Code Conventions» рекомендует записывать имена пакетов строчными буквами. Тогда они не будут совпадать с именами классов, которые, по соглашению, начинаются с прописной буквы.

Стандартная библиотека Java API включает сотни классов. Каждый программист в ходе работы создает десятки своих классов. Множество классов быстро увеличивается. Java позволяет отдельные классы, решающие определенную задачу (или несколько задач), объединять в библиотеки классов в виде архивов jar. Но эти библиотеки классов, кроме стандартных, не являются частью языка java.

Импорт пакетов и классов, import

Для использования класса в приложении, его следует подключить. Так расположенный в пакете java.util класс Scanner можно подключить следующим способом :

В этом примере при определении/создании нового объекта был указыван пакет (полный путь к файлу). Однако данный подход не всегда удобен, и в качестве альтернативы можно импортировать пакеты и классы в приложение с помощью директивы import, которая указывается после директивы package :

Директива import указывается в самом начале кода, после чего идет имя подключаемого класса (класс Scanner в примере).

В примере был подключен только один класс. Однако пакет java.util содержит большое количество разных классов. И чтобы не подключать по отдельности каждый класс, можно сразу подключить весь пакет :

Теперь можно использовать любой класс из пакета java.util.

Возможна ситуация, когда используется два класса с одинаковым наименованием, но из разных пакетов. Это относится, например, к классам Date, которые имеются в пакете java.util и в пакете java.sql, или классам List пакетов java.util и java.awt. И если необходимо одновременно использовать оба эти класса, то необходимо указывать полный путь к классам в пакете :

Следует сказать, что основные классы из пакета java.lang (например, String) подключаются автоматически и не требуют «импортирования».

Статический импорт классов, import static

В java можно использовать статический импорт. Для этого вместе с директивой import используется модификатор static :

В примере определяется статический импорт классов System и Math, которые имеют статические методы. Определение статического импорта позволяет использовать статические методы без названия класса. В примере статическая функция sqrt(20) (можно и Math.sqrt(20)), возвращает квадратный корень числа. То же самое относится и к классу System, в котором определен статический объект out, поэтому можно его использовать без указания класса, если выполнен статический импорт класса System.

Пример использования классов разных пакетов

Рассмотрим простенький проект PackageExample, включающий 3 java-класса. Два java-класса располагаются в одном пакете «ru.java.online», а третий - в другом «ru.java.online.classes». Структура проекта представлена на следующем скриншоте:

Листинг базового класса, BaseClass.java

Базовый класс включает 2 поля (id, name) и методы get/set. В конструкторе значения полей инициализируется.

Переопределенная функция toString() возвращает наименование класса и значение полей.

Листинг наследника, Inheritor.java

Класс Inheritor.java наследует свойства базового класса BaseClass.java. Поскольку классы располаются в разных пакетах, то базовый класс необходимо импортировать.

Листинг основного класса, MainPackage.java

Основной класс включает статический метод main. Поскольку данный класс не «видит» наследника, то его приходится импортировать.

Результат выполнения данной программы выводится в консоль в следующем виде :

Как видно по результату выполнения программы наименование класса включает пакет.

Говоря о полном наименовании класса следует отметить, что оно включает не только наименование пакета и наименование класса, но также и класс-загрузчик classloader. Подробно о классах-загрузчиках можно почитать здесь.

В стандартных Java-программах очень много классов. Сколько? Тысячи, десятки тысяч. А если еще посчитать, что программа использует различные библиотеки, которые содержат классы, написанные другими программистами, то количество классов легко может исчисляться миллионами!

Для всех этих миллионов, да и просто тысяч классов невозможно придумать уникальные имена.

Нет, ну конечно можно придумать имена типа А123 , Б345 , но если мы говорим о выборе для каждого класса хорошего имени, которое облегчает понимание этого класса (как String для строк, например), то даже тысяча уникальных имен — это большой труд.

Поэтому в Java все классы сгруппированы по пакетам.

Классы и их пакеты в Java по своей сути очень напоминают файлы и папки на компьютере.

Например, если вам нужно хранить на компьютере 10 документов, вы скорее всего просто будете хранить их в одной папке. А если документов тысячи (например, хранилище всех документов компании)?

Если бы нужно было хранить тысячи документов, решением было бы разработать несколько уровней папок с хорошими говорящими названиями. И в папке самого последнего уровня хранить документы, которые относятся к этой конкретной папке. Хорошие говорящие названия для документов тоже не помешают.

Фактически в Java это все и было сделано для классов.

Файлы с классами хранятся в разных директориях (папках), и полное название папки класса со всеми подпапками называется пакетом класса. Пример:

Путь к файлу	Имя пакета	Имя класса

Имя пакета, в отличие от имени папки, пишется через точку. Т.е. если папка была \com\javarush\tasks\ , ей будет соответствовать пакет com.javarush.tasks .

2. Папка src

В Java принято все классы одной программы хранить в одной папке (и ее подпапках). Такую папку обычно называют src (сокращение от source ).

Такая папка называется корнем проекта ( source root ), и все пути для пакетов считаются от нее. Примеры:

Папки	Имя пакета

Программисты в такой ситуации скажут что-то типа «у нас есть проект по имени my , который расположен в папке c:\projects\data » или «у нас есть проект по имени project , который расположен в папке d:\files\git\data »

Лучше всегда класть классы в пакеты, а не в корень папки src . Когда классов мало, это ещё не проблема, но когда классов много, очень легко запутаться. Поэтому всегда создавайте классы только в пакетах.

В Java принято давать классам и пакетам осмысленные имена. Многие компании выпускают свои библиотеки (набор классов) и, чтобы не было путаницы, называют пакеты этих классов по имени компании/сайта/проекта:

Имя пакета	Имя компании/проекта
Проект «Apache»
Компания «Oracle»
Компания Oracle, проект Java
Компания «IBM», проект WebSphere
Проект «Jboss»

3. Содержимое файла

Согласно стандарту языка Java, внутри файла с кодом должна быть записана информация об имени класса и имя его пакета. Схема стандарта приведена ниже:

Имя пакета должно совпадать с именем папки, а имя файла — с именем публичного класса.

Если у вас есть файл . \src\ com\project \ Service .java , значит у него внутри должно быть записано:

4. Импорт классов

Имя класса + имя пакета формируют так называемое полное уникальное имя класса .

Полное уникальное имя	Имя пакета	Имя класса
отсутствует

Хорошая новость:

Полное имя класса всегда уникально в рамках одного проекта. Ну вы же не можете создать два файла с одним и тем же именем в одной и той же папке.

Плохая новость:

Полные имена классов обычно либо длинные, либо очень длинные. А ведь каждый раз писать в коде длинное имя, например java.util.ArrayList, очень неудобно.

Поэтому в Java добавили возможность «импортировать классы».

Вы можете использовать в своем коде короткое имя класса , но сначала вам нужно будет объяснить компилятору, какое именно «полное уникальное имя класса» соответствует короткому имени . Вдруг у вас в проекте несколько классов с таким именем. Или сначала был один, а потом еще 15 добавилось.

Чтобы использовать короткое имя класса в своем коде, вам нужно добавить вот такую конструкцию в свой код:

Добавлять такое объявление нужно в самом начале класса, сразу после объявления package .

Благодаря тому, что мы импортировали два класса java.util.Scanner и com.test.helper.special.ArrayList , мы можем использовать их короткие имена в нашем коде. И компилятор будет знать, какие именно классы использовать.

А вот как бы выглядел этот же код, если бы мы не использовали import :

Кстати, если у вас в проекте есть два класса с именем Scanner , импортировать их оба в один файл с кодом не получится: для второго постоянно придется использовать длинное имя .

Допустим, у вас в коллективе есть Серега, и никаких проблем с общением, не возникает — все знают кто это. Но если бы их было трое, чтобы их различать, пришлось бы использовать полные уникальные имена.

Кстати, если вам лень добавлять много импортов в ваш класс, вы можете воспользоваться его версией для ленивых: вместо имени класса поставить звездочку:

Таким образом, вы сможете использовать в вашем коде короткие имена всех классов из данного пакета.

В приведенном выше примере мы используем метод без импорта его пакета. Итак, я хочу знать: какие пакеты или классы включаются автоматически?

2 пакет импортируется автоматически.
1 Вам следует использовать IDE, такую как IntelliJ, которая может автоматически выполнять большую часть функций и управление пакетами.

Все в импортируется по умолчанию - здесь вы используете и

2 Не совсем все . Смотрите отрывок из JLS в моем ответе.
@AndyTurner Возможно, более конкретно я должен сказать, что компилятор неявно импортирует все в (согласованные подпакеты не включены).
@AndyTurner Вы правы, я неверно истолковал ваш комментарий в контексте ответа Эллиота.

По умолчанию импортируются два пакета:

Пакет, в котором расположен текущий класс (в случае приведенного выше кода, это якобы пакет по умолчанию, из которого вы не можете импортировать в противном случае явно).

Из спецификации языка:

Код в модуле компиляции автоматически получает доступ ко всем типам, объявленным в его пакете, а также автоматически импортирует все общедоступные типы, объявленные в предопределенном пакете java.lang.

Итак, у вас есть доступ только к общественный типы в , но у вас есть доступ ко всем типам верхнего уровня в текущем пакете.

Но важно отметить, что пакеты Java не являются иерархическими, несмотря на внешний вид, поэтому это означает, например, что также не импортируется автоматически из-за импорта .

В каждом классе java по умолчанию импортируется .

Помимо этого, пакет (а именно не частный классы пакета), в котором есть ваш класс, также доступный / видимый в свой класс, если только у тебя есть класс в пакет по умолчанию, то есть если у вас есть класс без определения пакета.

Читайте также: