第06章 包和接口

6.1.1 6.1.2 6单的例子 访问保护 包的导入
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6.1.1
包的创建
Java提供了把类名空间划分为更多易管理的块的机制，这种机制就是包。包 既是命名机制也是可见度控制机制。我们可以在包内定义类，而且在包外的代 码不能访问该类。这使得各个类之间有隐私，但不被外界所知。 创建一个包是很简单的：只要包含一个package命令作为一个Java源文件的第 一句就可以了。该文件中定义的任何类将属于指定的包。package语句定义了一 个存储类的名字空间。如果省略package 语句，类名被输入一个默认的没有名 称的包（这是为什么在以前不用担心包的问题的原因）。尽管默认包对于短例 程序很好用，但对于实际的应用程序是不适当的。多数情况，需要为自己的代 码定义一个包。下面是package声明的一般形式： package pkg; 这里，pkg为包名。Java用文件系统目录来存储包。记住这种规则是很重要的， 目录名称必须和包名严格匹配。多个文件可以包含相同package声明。package 声明仅仅指定了文件中所定义的类属于哪一个包。它不拒绝其他文件的其他方 法成为相同包的一部分。多数实际的包伸展到很多文件。我们可以创建包层次。 为做到这点，只要将每个包名与它的上层包名用点号“.”分隔开就可以了。一 个多级包的声明的通用形式如下： package pkg1[.pkg2[.pkg3]]; 包层次一定要在Java开发系统的文件系统中有所反映。
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6.2.3
接口的实现
一旦接口被定义，一个或多个类可以实现该接口。为实现一个接口， 在类定义中包括implements 子句，然后创建接口定义的方法。一个 包括implements 子句的类的一般形式如下： access class classname [extends superclass] [implements interface [,interface...]] { // class-body } 这里，access要么是public的，要么是没有修饰符的。如果一个 类实现多个接口，这些接口被逗号分隔。如果一个类实现两个声明了 同样方法的接口，那么相同的方法将被其中任一个接口客户使用。实 现接口的方法必须声明成public。而且，实现方法的类型必须严格与 接口定义中指定的类型相匹配。
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6.1.5
包的导入
包的存在是划分不同类的好的机制，了解为什么所有Java内部的类都存在包 中是很简单的。在未命名的默认包中，不存在核心Java类；所有的标准类都 存储在相同的包中。既然包中的类必须包含它们的包名才能完全有效，为每 个想用的包写一个长的逗点分离的包路径名是枯燥的。因为这点，Java包含 了import语句来引入特定的类甚至是整个包。一旦被引入，类可以被直呼其 名的引用。import语句对于程序员是很方便的，而且在技术上并不需要编写 完整的Java程序。如果你在程序中将要引用若干个类，那么用import 语句将 会节省很多打字时间。 在Java源程序文件中，import语句紧接着package语句（如果package 语句 存在），它存在于任何类定义之前。下面是import声明的一般形式 import pkg1[.pkg2].(classname|*); 这里，pkg1是顶层包名，pkg2是在外部包中的用逗点（.）隔离的下级包名。 除非是文件系统的限制，不存在对于包层次深度的实际限制。最后，要么指 定一个清楚的类名，要么指定一个星号（*），该星号表明Java编译器应该引 入整个包。分析教材P161~162页的例子。
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6.2.1
关于接口
接口是用来实现类间多重继承的功能的，它将完成特定功能的若干属性组织成相对独立 的 属 性 集 合 ， 该 属 性 集 合 就 是 接 口 。 例 如 ， ActionListener 接 口 的 功 能 与 actionPerformed()方法相关。 需要指出的是，接口定义的仅仅是实现某一特定功能的一组功能的对外接口和规范，而 并没有真正实现这个功能。真正实现在继承这个接口的各个类中完成，因而通常把接口功 能的继承称为“实现”。 如果一个类要实现接口时，需要注意以下几个方面的内容： （1）在类的声明部分，用implements关键字声明该类将要实现哪些接口。 （2）如果实现某接口的类不是abstract的抽象类，则在类的定义部分必须实现指定接口 的所有抽象方法。 （3）如果实现某接口的类是abstract的抽象类，则它可以不实现该接口所有的方法。但 是对于这个抽象类任何一个非抽象的子类面言，它们父类所实现的接口中的所有抽象方法 都必须有实在的方法体。 （4）一个类在实现某接口的抽象方法时，必须使用完全相同的方法头，如果所实现的方 法与抽象方法有相同的方法名和不同的参数列表，则只是在重载一个新的方法，而不是实 现已有的抽象方法。 （5）接口的抽象方法的访问限制符都已指定为public，所以类在实现方法时，必须显 式地使用public修饰符，否则将被系统警告为缩小了接口中定义的方法的访问控制范围。
1．关于访问保护
类和包都是封装和容纳名称空间和变量及方法范围的方法。包就 像盛装类和下级包的容器。类就像是数据和代码的容器。类是Java 的最小的抽象单元。因为类和包的相互影响，Java将类成员的可见 度分为四个种类： l 相同包中的子类 l 相同包中的非子类 l 不同包中的子类 l 既不在相同包又不在相同子类中的类 三个访问控制符，private、public和protected，提供了多种 方法来产生这些种类所需访问的多个级别，教材P158页表6-1中总结 了它们之间的相互作用。
第6章 包和接口
包和接口是Java语言最具革新性的两个 特点所在。包是Java类的容器，而接口则是 类的方法。本章将对这两个方面的内容作具 体介绍。
6.1 6.2
Java中的包 接口
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6.1
Java中的包
包（package）是类的容器，用来保存划分 的类名空间。包以分层方式保存并被明确地引入 新的类定义。本节将对Java中包的相关问题进行 讨论。
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6.2
接口
在前面的章节中，我们已知道如何在类中 定义接口的方法。通过使用关键字interface， Java允许编程人员充分抽象它实现的接口。接 口自己不定义任何实现，尽管它与抽象类相似。 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5 6.2.6 关于接口 接口的定义 接口的实现 接口的使用 接口中的变量 接口的扩展
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6.1.2
关于类路径
假设你在一个test包中创建了一个名为PackTest 的类。由于你的目录结 构必须与包相匹配，创建一个名为test的目录并把PackTest.java装入该目 录 。 然 后 ， 使 test 成 为 当 前 目 录 并 编 译 PackTest.java 。 这 导 致 PackTest.class被存放在test目录下。当试图运行PackTest时，java 解释 器报告一个与“不能发现PackTest类”相似的错误消息。这是因为该类现 在被保存在test包中，不再能简单用PackTest来引用。必须通过列举包层 次 来 引 用 该 类。引 用 包 层 次时 用 点 号 将 包名 隔 开 。 该类现在必须叫做 test.PackTest。然而，如果你试图用test.PackTest，将仍然收到一个与 “不能发现test/PackTest类”相似的出错消息。 仍然收到错误消息的原因隐藏在类路径变量中。记住，类路径设置顶层类 层次。问题在于在当前工作目录下不存在test子目录，因为你此时是工作 在test目录。在这个问题上你有两个选择：改变目录到上一级然后用java test.PackTest，或者在类路径环境变量增加开发类层次结构的顶层。然后 就可以使用java test.PackTest了。例如，如果源代码在目录C:\myjava下， 那么应设置类路径为： .;C:\myjava;C:\java\classes
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6.1.3
一个简单的例子
详细分析并运行教材P156~157页使用 包的例子。
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6.1.4
访问保护
在前面的章节中已经学习了Java的访问控制机制和访问说明符。 例如，我们已经知道一个类的private成员仅可以被该类的其他成员 访问。包增加了访问控制的另一个维度。正如读者所看到的，Java 提供很多级别的保护以使在类、子类和包中有完善的访问控制。
2．一个访问的例子
分析教材P158~160页的例子，该例显示了访问修饰符的所有组 合，在该例中有两个包和五个类。记住，这两个不同包中的类需要 被存储在以它们的包p1、p2命名的目录下。 第 一 个 包 中 定 义 了 三 个 类 ： Protection, Derived, 和 SamePackage。第一个类以合法的保护模式定义了四个int变量。变 量n声明成默认受保护型。n_pri是private型，n_pro是protected， n_pub是public的。 该例中每一个后来的类试图访问该类一个实例中的变量。根据 访问权限不编译的行用单行注释//。在每个这样的行之前都是列举 该级保护将允许访问的地点的注释。 第二个类，Derived是同样包p1中Protection类的子类，这允许 Derived访问Protection中的除n_pri以外的所有变量，因为它是 private。第三个类，SamePackage，不是Protection的子类，但是 是在相同的包中，也可以访问除n_pri以外的所有变量。
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6.2.2
接口的定义
用关键字interface，你可以从类的实现中抽象一个类的接口。接口在语句构成 上与类相似，但是它们缺少实例变量，而且它们定义的方法是不含方法体的。实 这里，access要么是public，要么就没有用修饰符。当没有访问修饰符时，则是默 际上，这意味着你可以定义不用假设它们怎样实现的接口。一旦接口被定义，任 认访问范围，而接口是包中定义的唯一的可以用于其他成员的东西。当它声明为 何类成员可以实现一个接口。而且，一个类可以实现多个接口。 public时，接口可以被任何代码使用。name是接口名，它可以是任何合法的标识符。 要实现一个接口，接口定义的类必须创建完整的一套方法。然而，每个类都可 注意定义的方法没有方法体。它们以参数列表后面的分号作为结束。它们本质上是 以自由地决定它们自己实现的细节。通过提供interface关键字，Java允许你充 抽象方法；在接口中指定的方法没有默认的实现。每个包含接口的类必须实现所有 分利用多态性的“一个接口，多个方法”。 的方法。 接口是为支持运行时动态方法解决而设计的。接口的定义很像类的定义。下面 接口声明中可以声明变量。它们一般是final和static型的，意思是它们的值不能通 是一个接口的通用形式。 过实现类而改变。它们还必须以常量值初始化。如果接口本身定义成public ，所有 access interface name { 方法和变量都是public的。 return-type method-name1(parameter-list); 下面是一个接口定义的例子。它声明了一个简单的接口，该接口包含一个带单个整 return-type method-name2(parameter-list); 型参数的callback()方法。 type final-varname1 = value; interface Callback { type final-varname2 = value; void callback(int param); // ... } return-type method-nameN(parameter-list); type final-varnameN = value; }