Программирование на Java - Н.А. Вязовик

Допускается одновременно импортировать пакет и какой-нибудь тип из него:

import java.awt.*;

import java.awt.Point;

Может возникнуть вопрос, как же лучше поступать – импортировать типы по отдельности или весь пакет сразу? Есть ли какая-нибудь разница в этих подходах?

Разница заключается в алгоритме работы компилятора, который приводит каждое простое имя к полному. Он состоит из трех шагов:

* сначала просматриваются выражения, импортирующие типы;

* затем другие типы, объявленные в текущем пакете, в том числе в текущем модуле компиляции;

* наконец, просматриваются выражения, импортирующие пакеты.

Таким образом, если тип явно импортирован, то невозможно ни объявление нового типа с таким же именем, ни доступ по простому имени к одноименному типу в текущем пакете.

Например:

// пример вызовет ошибку компиляции

package my_geom;

import java.awt.Point;

class Point {

}

Этот модуль вызовет ошибку компиляции, так как имя Point в объявлении высшего типа будет рассматриваться как обращение к импортированному классу java.awt.Point, а его переопределять, конечно, нельзя.

Если в пакете объявлен тип:

package my_geom;

class Point {

}

то в другом модуле компиляции:

package my_geom;

import java.awt.Point;

class Line {

void main() {

System.out.println(new Point());

}

}

складывается неопределенная ситуация – какой из классов, my_geom.Point или java.awt.Point, будет использоваться при создании объекта? Результатом будет:

java.awt.Point[x=0,y=0]

В соответствии с правилами, имя Point было трактовано на основе импорта типа. К классу текущего пакета все еще можно обращаться по полному имени: my_geom.Point. Если бы рассматривался безымянный пакет, то обратиться к такому "перекрытому" типу было бы уже невозможно, что является дополнительным аргументом к рекомендации располагать важные программы в именованных пакетах.

Теперь рассмотрим импорт пакета. Его еще называют "импорт по требованию", подразумевая, что никакой "загрузки" всех типов импортированного пакета сразу при указании импортирующего выражения не происходит, их полные имена подставляются по мере использования простых имен в коде. Можно импортировать пакет и задействовать только один тип (или даже ни одного) из него.

Изменим рассмотренный выше пример:

package my_geom;

import java.awt.*;

class Line {

void main() {

System.out.println(new Point());

System.out.println(new Rectangle());

}

}

Теперь результатом будет:

[email protected]

java.awt.Rectangle[x=0,y=0,width=0,height=0]

Тип Point нашелся в текущем пакете, поэтому компилятору не пришлось выполнять поиск по пакету java.awt. Второй объект порождается от класса Rectangle, которого не существует в текущем пакете, зато он обнаруживается в java.awt.

Также корректен теперь пример:

package my_geom;

import java.awt.*;

class Point {

}

Таким образом, импорт пакета не препятствует объявлению новых типов или обращению к существующим типам текущего пакета по простым именам. Если все же нужно работать именно с внешними типами, то можно воспользоваться импортом типа, или обращаться к ним по полным именам. Кроме того, считается, что импорт конкретных типов помогает при прочтении кода сразу понять, какие внешние классы и интерфейсы используются в этом модуле компиляции. Однако полностью полагаться на такое соображение не стоит, так как возможны случаи, когда импортированные типы не используются и, напротив, в коде стоит обращение к другим типам по полному имени.

Объявление верхнего уровня

Далее модуль компиляции может содержать одно или несколько объявлений классов и интерфейсов. Подробно формат такого объявления рассматривается в следующих лекциях, однако приведем краткую информацию и здесь.

Объявление класса начинается с ключевого слова class, интерфейса – interface. Далее указывается имя типа, а затем в фигурных скобках описывается тело типа. Например:

package first;

class FirstClass {

}

interface MyInterface {

}

Область видимости типа - пакет, в котором он описан. Из других пакетов к типу можно обращаться либо по составному имени, либо с помощью импортирующих выражений.

Однако, кроме области видимости, в Java также есть средства разграничения доступа. По умолчанию тип объявляется доступным только для других типов своего пакета. Чтобы другие пакеты также могли использовать его, можно указать ключевое слово public:

package second;

public class OpenClass {

}

public interface PublicInterface {

}

Такие типы доступны для всех пакетов.

Объявления верхнего уровня описывают классы и интерфейсы, хранящиеся в пакетах. В версии Java 1.1 были введены внутренние (inner) типы, которые объявляются внутри других типов и являются их элементами наряду с полями и методами. Данная возможность является вспомогательной и довольно запутанной, поэтому в курсе подробно не рассматривается, хотя некоторые примеры и пояснения помогут в целом ее освоить.

Если пакеты, исходный и бинарный код хранятся в файловой системе, то Java может накладывать ограничение на объявления классов в модулях компиляции. Это ограничение создает ошибку компиляции в случае, если описание типа не обнаруживается в файле с названием, составленным из имени типа и расширения (например, java ), и при этом:

тип объявлен как public и, значит, может использоваться из других пакетов;

тип используется из других модулей компиляции в своем пакете.

Эти условия означают, что в модуле компиляции может быть максимум один тип отвечающий этим условиям.

Другими словами, в модуле компиляции может быть максимум один public тип, и его имя и имя файла должны совпадать. Если же в нем есть не- public типы, имена которых не совпадают с именем файла, то они должны использоваться только внутри этого модуля компиляции.

Если же для хранения пакетов применяется БД, то такое ограничение не должно накладываться.

На практике же программисты зачастую помещают в один модуль компиляции только один тип, независимо от того, public он или нет. Это существенно упрощает работу с ними. Например, описание класса space.sun.Size хранится в файле spacesunSize.java, а бинарный код – в файле Size.class в том же каталоге. Именно так устроены все стандартные библиотеки Java.

Обратите внимание, что при объявлении классов вполне допускаются перекрестные обращения. В частности, следующий пример совершенно корректен:

package test;

/*

* Класс Human, описывающий человека

*/

class Human {

String name;

Car car;

// принадлежащая человеку машина

}

/*

* Класс Car, описывающий автомобиль

*/

class Car {

String model;

Human driver;

// водитель, управляющий

// машиной

}

Кроме того, класс Car был использован раньше, чем был объявлен. Такое перекрестное применение типов также допускается в случае, если они находятся в разных пакетах. Компилятор должен поддерживать возможность транслировать их одновременно.

Уникальность имен пакетов

Поскольку Java создавался как язык, предназначенный для распространения приложений через Internet, а приложения состоят из структуры пакетов, необходимо предпринять некоторые усилия, чтобы не произошел конфликт имен. Имена двух используемых пакетов могут совпасть по прошествии значительного времени после их создания. Исправить такое положение обычному программисту будет крайне затруднительно.

Поэтому создатели Java предлагают следующий способ уникального именования пакетов. Если программа создается разработчиком, у которого есть Internet-сайт, либо же он работает на организацию, у которой имеется сайт, и доменное имя такого сайта, например, company.com, то имена пакетов должны начинаться с этих же слов, выписанных в обратном порядке: com.company. Дальнейшие вложенные пакеты могут носить названия подразделений компании, пакетов, фамилии разработчиков, имена компьютеров и т.д.

Таким образом, пакет верхнего уровня всегда записывается ASCII-буквами в нижнем регистре и может иметь одно из следующих имен:

трехбуквенные com, edu, gov, mil, net, org, int (этот список расширяется);

двухбуквенные, обозначающие имена стран, такие как ru, su, de, uk и другие.

Если имя сайта противоречит требованиям к идентификаторам Java, то можно предпринять следующие шаги:

* если в имени стоит запрещенный символ, например, тире, то его можно заменить знаком подчеркивания;

* если имя совпадает с зарезервированным словом, можно в конце добавить знак подчеркивания;

* если имя начинается с цифры, можно в начале добавить знак подчеркивания.

Примеры имен пакетов, составленных по таким правилам:

com.sun.image.codec.jpeg

org.omg.CORBA.ORBPackage

oracle.jdbc.driver.OracleDriver

Однако, конечно, никто не требует, чтобы Java-пакеты были обязательно доступны на Internet-сайте, который дал им имя. Скорее была сделана попытка воспользоваться существующей системой имен вместо того, чтобы создавать новую для именования библиотек.