Пакет package позволяет логически объединить классы в наборы. Основные классы java входят в пакет java.lang. Различные вспомогательные классы располагаются в пакете в java.util. Классы для ввода и вывода входят в пакет java.io, а классы для работы в сети – в java.net. Некоторые их этих пакетов содержат подпакеты. Так, например, java.lang содержит два специализированных пакета java.lang.reflect и java.lang.ref, а java.util содержит подпакет java.util.zip, который включает классы для работы с ZIPархивами.

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 :

package company.common;

public class HelloWorld{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println ("Привет, мир!");
    } 
}

В данном примере класс HelloWorld располагается в пакете company.common. Физически это директория «${project.src}/company/common». При создании класса в среде разработки IDE (например, Eclipse) следует указать наименование пакета, тогда IDE самостоятельно при необходимости создаст каталог на жестком диске и разместит новый класс в этом каталоге.

Можно package в классе не определять. В этом случае класс будет находиться в пакете по умолчанию, который не имеет имени «${project.src}», 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 :

java.util.Scanner in = new java.util.Scanner(System.in);

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 :

package company.common;
 
import java.util.Scanner;
 
public class HelloWorld{
    public static void main(String[] args){
        Scanner in = new Scanner(System.in);
    } 
}

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 :

import java.util.*; // импорт всех классов из пакета java.util

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 :

java.util.Date udate = new java.util.Date();
java.sql.Date  sdate = new java.sql.Date();

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 :

package company.common;
 
import static java.lang.Math.*;
import static java.lang.System.*;
 
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        double result = sqrt(20);
        out.println(result);
    } 
}

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.

package ru.java.online;

public class BaseClass 
{
    private    String id   = null;
    protected  String name = null;

    public BaseClass()
    {
        this.id   = "default";
        this.name = "Наименование не определено"; 
    }
    public String getId() {
        return id;
    }
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return this.getClass().getName() + "\n\t{id = '" + 
                         id + "', name = '" + name + "'}";
    }
}

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.

package ru.java.online.classes;

import ru.java.online.BaseClass;

public class Inheritor extends BaseClass
{
    public Inheritor()
    {
        this.name = "Наследник";
        this.setId("Первый");
    }
}

Листинг основного класса, MainPackage.java

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

package ru.java.online;

import ru.java.online.classes.Inheritor;

public class MainPackage 
{
    public MainPackage()
    {
        BaseClass bc = new BaseClass();
        Inheritor ir = new Inheritor();

        System.out.println (bc.toString());
        System.out.println (ir.toString());
    }
	
    public static void main(String[] args) 
    {
        new MainPackage();
        System.exit(0);
    }
}

Результат выполнения данной программы выводится в консоль в следующем виде :


ru.java.online.BaseClass:
	{id = 'default', name = 'Наименование не определено'}
ru.java.online.classes.Inheritor:
	{id = 'Первый', name = 'Наследник'}

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.