Java的Package與Import機制之我的理解(初學者的心得)

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-- 作者：未知
-- 發佈日期： 2005-04-30

   以下內容的測試條件是你的機器上，設置了path命令PATH= D:\JDK1.4\BIN;D:\JDK1.4\LIB;，可以正常執行java和javac命令，不用設置classpath路徑的情況下。




 


    從一個簡單的例子談談package與import機制



基本原則：為什麼需要將Java文件和類文件切實安置到其所歸屬之Package所對應的相對路徑下。



為什麼要這樣做呢？如果你在程序中，用到打包命令package，並且直接編譯和執行該程序。例如：以下面程序為例：

package a.b.c;

public class hello

{

  public static void main(String args[])

  {   

   System.out.println("Hello the world!");

  }

}

此程序可以編譯通過，但是執行時，卻提示以下錯誤！

D:\my\xdj>javac hello.java


 


D:\my\xdj>java hello

Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: hello (wrong name: a/

b/c/hello)

        at java.lang.ClassLoader.defineClass0(Native Method)

        at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:537)

        at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:12

3)

        at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:251)

        at java.net.URLClassLoader.access$100(URLClassLoader.java:55)

        at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:194)

        at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)

        at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:187)

        at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:289)

        at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:274)

        at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:235)

        at java.lang.ClassLoader.loadClassInternal(ClassLoader.java:302)


 


D:\my\xdj>


 


在xdj目錄下建立一個\a\b\c子目錄把hello.java放在它下面，用以下命令進行編譯和執行時，可正常通過！


 


D:\my\xdj>javac d:\my\xdj\a\b\c\hello.java


 


D:\my\xdj>java a.b.c.hello

Hello the world!


 


D:\my\xdj>


 


再看下面另外一種情況，先讓我們在xdj目錄下建立兩個文件a.java和b.java文件，其內容如下。

a.java文件內容：

import a.b.c.*;

public class a

{

   public static void main(String[] args)

     {

       b b1=new b();

       b1.print();

       }


 


}


 



 



 


a.java文件內容：

package a.b.c;

public class b

{

   public  void print()

     {

      System.out.println("我是被調用子類的程序輸出呀！");

       }

}


 


直接編譯a.java文件時，會提示以下錯誤！


 


D:\my\xdj>javac a.java

a.java:1: package a.b.c does not exist

import a.b.c.*;

^

a.java:6: cannot access b

bad class file: .\b.java

file does not contain class b

Please remove or make sure it appears in the correct subdirectory of the classpa

th.

       b b1=new b();

       ^

2 errors


 


D:\my\xdj>

接下來，我們把b.java移到xdj\a\b\c\下，並把\xdj目錄下的b.java刪除掉呀！重新執行編譯指令，這次肯定可以編譯成功！你可以發現b.java也同時被編譯過了，這就是所謂的make編譯方式。


 


D:\my\xdj>javac a.java


 


D:\my\xdj>


 


提示1：如果你在\xdj目錄下仍保留一個b.java文件的話，執行對主程序的編譯命令時仍會報錯！你自己可以試試呀！

提示2：如果你刪除\xdj\a\b\c\b.java文件的話，保留b.class文件，執行對主程序的編譯命令時是可以通過，此地可以不需要子程序的源代碼。


 


提出一個問題：如果把目錄\a\b\c全部剪切到其它目錄，如D盤根目錄下，在\xdj目錄如果執行編譯和執行命令呢？



很明顯，會報以下錯誤！當然了，前提條件是你沒有設置classpath路徑，其實只要沒把類搜索路徑設置到我這個位置就會出錯的！你試試吧！


 


D:\my\xdj>javac a.java

a.java:1: package a.b.c does not exist

import a.b.c.*;

^

a.java:6: cannot resolve symbol

symbol  : class b

location: class a

       b b1=new b();

       ^

a.java:6: cannot resolve symbol

symbol  : class b

location: class a

       b b1=new b();

                ^

3 errors


 


D:\my\xdj>java a

Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: a/b/c/b

        at a.main(a.java:6)


 


D:\my\xdj>

解決的辦法可以用以下命令即可正常編譯和執行：


 


D:\my\xdj>javac -classpath  d：\   a.java


 


D:\my\xdj>java -classpath  d：\；a

我是被調用子類的程序輸出呀！


 


D:\my\xdj>


 


提示3：-classpath參數，缺省是以當前目錄為根基目錄的，即不帶-classpath參數的情況下。

提示4：使用java.exe還是javac.exe，最好明確指定-classpath選項，可設置環境變量CLASSPATH即可，同時設置了-classpath參數和環境變量classpath時，會以-classpath參數為主的。如果在它們所指定的路徑或JAR文件中存有package名稱和類名稱相同的類，會引起混淆的！


 


如果你在D盤的根目錄生成一個打包文件a.zip，其內容目錄a\b\c\下的所有文件的話，你也可以用下面命令進行編譯和執行。

D:\my\xdj>javac -classpath d:\a.zip a.java


 


D:\my\xdj>java -classpath d:\a.zip;. a

我是被調用子類的程序輸出呀！


 


D:\my\xdj>


 


以上討論就暫告一段落吧！如果你還想進一步瞭解package與import機制話，哪你可以繼續往下看下去的。


 


深入分析package與import機制部分



不管你有沒有使用import指令，存在目前目錄下的類都會被編譯器優先採用，只要它不屬於任何package。這是因為編譯器總是先假設您所輸入的類名就是該類的全名（不屬於任何package），然後-classpath所指定的路徑中搜索屬於該類的.java文件或.class文件，在這裡可以知道default package的角色非常特殊。

必須明確告訴編譯器我們用到哪個package下的類，導入時或在包名稱.類名稱中進行引用。導入某個包時，一定要進行-classpath路徑指定某個包的位置。你如果指定了多個路徑話，如果在一個路徑下已經找到了該包話，就優先引用該包的類。

當java編譯器開始編譯某個類的源代碼時，首先它會做一件事情，這就是建立“類路徑引用表”，它是根據參數-classpath或classpath環境變量來建立的。如果沒有指定選項-classpath或環境變量CLASSPATH時，缺省情況下類路徑引用表只有一筆記錄，即當前的目錄(“.”)。環境變量CLASSPATH的內容會被選項-classpath所覆蓋，沒有累加效果。

   當編譯器將類路徑引用表建立好之後，接著編譯器要確定它可以利用類引用表裡的數據作為相對起始路徑，找到所有用到的package。

   編譯器還要完成一張名為“類引用表”與“相對類引用表”的數據結構。

   整個編譯程序中package與import機制相關的部分流程如下：


 


開始，


 


建立類路徑引用表與類引用表；

    如果建立成功：則類名稱解析程序：

如果已存在該類的類文件，繼續其它的編譯工作。

如果該類的文件不存在，尋找該類的源代碼文件：

                         如果找到，則編譯該

                          類的源代碼，繼續

                           其它的編譯工作。

                           此時，也可返回到

開始，make機制，

遞歸式編譯。

                         如果找不到，編譯



結束，發出警告



信息。

    如果建立失敗：編譯結束，發出警告信息（2）。


 



 


JAVA動態鏈接本質研究



不管你在同一個源代碼（.java）中使用了幾個類聲明，它們都會一一編譯成.class文件，即使是內部類、匿名類都是一樣。在java中，對於每一個類所構成的類文件，都可將它視為動態鏈接庫。

在類文件中，所有對於特寫類的操作都被轉換成類的全名。Import除了用來指引編譯器解析出正確的類名稱之外，沒有其它功能。

在運行時期，仍然用到一個與編譯器相同的程序，就是類路徑引用表的建立，而利用動態鏈接載入類文件的機制流程如下：

開始，

建立類路徑引用表，

根據類文件內部的信息，與類路徑引用表的數據合成類文件的絕對路徑。

    如果找到類文件，檢查該類的類文件內部信息，是否符合相對路徑信息：

                                                  如果符合，載入該類。

                                                  如果不符合，執行錯誤，發出

                                                     Exception信息。

    如果找不到類文件，則執行錯誤，發出Exception信息。


 


最後，需要說明的是，在java中提供許多的類包，java語言中將完成與計算機底層相關的輸入輸出、常用的數據類型轉換等功能的函數封裝在包中。如果你的程序提示找不到這樣基礎包的話，你就可以用參數-classpath或環境變量classpath進行指定位置來解決此類問題！

後面寫的有點亂呀！不知道你能否理解呀！不過相信你看完我對package與import的討論後，應該會有所收穫的。如果你還有任何關於package與import的疑問的話，可以和我一起討論和交流呀！我的郵箱是：xiaodajin@sina.com。


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