Пакеты

Как правило, в Java классы объединяются в пакеты. Пакеты позволяют организовать классы логически в наборы. По умолчанию Java уже имеет ряд встроенных пакетов, например, java.lang, java.util, java.io и т.д. Кроме того, пакеты могут иметь вложенные пакеты.

Организация классов в виде пакетов позволяет избежать конфликта имен между классами. Ведь нередки ситуации, когда разработчики называют свои классы одинаковыми именами. Принадлежность к пакету позволяет гарантировать однозначность имен.

Чтобы указать, что класс принадлежит определенному пакету, надо использовать директиву package, после которой указывается имя пакета:

package название_пакета;

Как правило, названия пакетов соответствуют физической структуре проекта, то есть организации каталогов, в которых находятся файлы с исходным кодом. А путь к файлам внутри проекта соответствует названию пакета этих файлов. Например, если классы принадлежат пакету mypack, то эти классы помещаются в проекте в папку mypack.

Классы необязательно определять в пакеты. Если для класса пакет не определен, то считается, что данный класс находится в пакете по умолчанию, который не имеет имени.

Например, создадим в папке для исходных файлов каталог study. В нем создадим файл Program.java со следующим кодом:

package study;

public class Program {
    public static void main(String[] args) {
        Person kate = new Person("Kate", 32);
        kate.displayInfo();
    }
}

class Person {
    String name;
    int age;

    Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    void displayInfo() {
        System.out.printf("Name: %s \t Age: %d \n", name, age);
    }
}

Директива package study в начале файла указывает, что классы Program и Person, которые здесь определены, принадлежат пакету study.

Когда мы работаем в среде разработки, например, в IntelliJ IDEA, то IDE берет на себя все вопросы компиляции пакетов и входящих в них файлов. Соответственно нам достаточно нажать на кнопку, и все будет готово. Однако если мы компилируем программу в командной строке, то мы можем столкнуться с некоторыми трудностями. Поэтому рассмотрим этот аспект.

Для компиляции программы вначале в командной строке/терминале перейдем к папке, где находится каталог с исходным кодом, например, каталог study.

В моём случае это каталог C:\java (то есть файл с исходным кодом расположен по пути C:\java\study\Program.java).

Для компиляции выполним команду

javac study\Program.java

После этого в папке study появятся скомпилированные файлы Program.class и Person.class. Для запуска программы выполним команду:

java study.Program

Импорт пакетов и классов

Если нам надо использовать классы из других пакетов, то нам надо подключить эти пакеты и классы. Исключение составляют классы из пакета java.lang (например, String), которые подключаются в программу автоматически.

Например, знакомый по прошлым темам класс Scanner находится в пакете java.util, поэтому мы можем получить к нему доступ следующим способом:

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

То есть мы указываем полный путь к файлу в пакете при создании его объекта. Однако такое нагромождение имен пакетов не всегда удобно, и в качестве альтернативы мы можем импортировать пакеты и классы в проект с помощью директивы import, которая указывается после директивы package:

package study;

import java.util.Scanner; // импорт класса Scanner

public class Program {
    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 (в данном случае класса Scanner).

В примере выше мы подключили только один класс, однако пакет java.util содержит еще множество классов. И чтобы не подключать по отдельности каждый класс, мы можем сразу подключить весь пакет:

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

Теперь мы можем использовать любой класс из пакета java.util.

Возможна ситуация, когда мы используем два класса с одним и тем же названием из двух разных пакетов, например, класс Date имеется и в пакете java.util, и в пакете java.sql. И если нам надо одновременно использовать два этих класса, то необходимо указывать полный путь к этим классам в пакете:

java.util.Date utilDate = new java.util.Date();
java.sql.Date sqlDate = new java.sql.Date();

Статический импорт

В Java есть также особая форма импорта - статический импорт. Для этого вместе с директивой import используется модификатор static:

package study;

import static java.lang.System.*;
import static java.lang.Math.*;

public class Program {
    public static void main(String[] args) {
        double result = sqrt(20);
        out.println(result);
    }
}

Здесь происходит статический импорт классов System и Math. Эти классы имеют статические методы. Благодаря операции статического импорта мы можем использовать эти методы без названия класса. Например, писать не Math.sqrt(20), а sqrt(20), так как функция sqrt(), которая возвращает квадратный корень числа, является статической.

То же самое в отношении класса System: в нем определен статический объект out, поэтому мы можем его использовать без указания класса.