計(jì)算機(jī)二級(jí)Java入門教程：Java類的基本構(gòu)成

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　　三：Java類的基本構(gòu)成

　　1：Java 類的定義形式

　　一個(gè)完整的 Java 類通常由下面六個(gè)部分組成：

　　包定義語句

　　import 語句

　　類定義{

　　成員變量

　　構(gòu)造方法

　　成員方法

　　}

　　其中：只有類定義和“{}”是不可或缺的，其余部分都可以根據(jù)需要來定義。

　　下面分別來學(xué)習(xí)各個(gè)部分的基本規(guī)則，看看如何寫 Java 的類。

　　2： 包

　　2.1：包 是什么

　　在 Java 中，包是類、接口或其它包的集合，包主要用來將類組織起來成為組，從而對(duì)類進(jìn)行管理。

　　2.2：包 能干什么

　　包對(duì)于下列工作非常有用：

　　(1)：包允許您將包含類代碼的文件組織起來，易于查找和使用適當(dāng)?shù)念悺?/p>

　　(2)：包不止是包含類和接口，還能夠包含其它包。形成層次的包空間。

　　(3)：它有助于避免命名沖突。當(dāng)您使用很多類時(shí)，確保類和方法名稱的唯一性是非常困難的。包能夠形成層次命名空間，縮小了名稱沖突的范圍，易于管理名稱。

　　為便于管理數(shù)目眾多的類，Java 語言中引入了“包”的概念，可以說是對(duì)定義的 Java類進(jìn)行“分組” ，將多個(gè)功能相關(guān)的類定義到一個(gè)“包”中，以解決命名沖突、引用不方便、安全性等問題。

　　就好似當(dāng)今的戶籍制度，每個(gè)公民除有自己的名字“張三” 、 “李四”外還被規(guī)定了他的戶籍地。假定有兩個(gè)人都叫張三，只稱呼名字就無法區(qū)分他們，但如果事先登記他們的戶籍分別在北京和上海，就可以很容易的用“北京的張三” 、 “上海的張三”將他們區(qū)分開來。如果北京市仍有多個(gè)張三，還可以細(xì)分為“北京市.海淀區(qū)的張三” 、 “北京市.西城區(qū).平安大街的張三”等等，直到能惟一標(biāo)識(shí)每個(gè)“張三”為止。

　　JDK 中定義的類就采用了“包”機(jī)制進(jìn)行層次式管理，下圖顯示了其組織結(jié)構(gòu)的一部分：

　　從圖中可以看出，一個(gè)名為 java 的包中又包含了兩個(gè)子包：io 包和 lang 包。lang 包中包含了 System, String, Object 三個(gè)類的定義。事實(shí)上，Java 包中既可以包含類的定義，也可以包含子包，或同時(shí)包含兩者。

　　簡而言之： 從 邏輯 上 講 ， 包 是一 組 相 關(guān)類 的集 合 ; 從 物 理 上 講 ， 同 包即 同 目 錄。

　　2.1：JDK 中常 用的 包

　　java.lang----包含一些 Java 語言的核心類，包含構(gòu)成 Java 語言設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的類。在此包中定義的最重要的一個(gè)類是“Object” ，代表類層次的根，Java 是一個(gè)單根系統(tǒng)，最終的根就是“Object” ，這個(gè)類會(huì)在后面講到。

　　Java 并不具有“自由”的方法，例如，不屬于任何類的方法，Java 中的所有方法必須始終屬于某個(gè)類。經(jīng)常需要使用數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換方法。Java 在 Java.lang 包中定義了“包裝對(duì)象”類，使我們能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換。如 Boolean、Character、Integer、Long、Float 和Double，這些在后面會(huì)講到。

　　此包中的其它類包括：

　　? Math——封裝最常用的數(shù)學(xué)方法，如正弦、余弦和平方根。

　　? String，StringBuffer——封裝最常用的字符串操作。

　　你不必顯示導(dǎo)入該包，該 Java 包通常已經(jīng)導(dǎo)入。

　　java.awt----包含了構(gòu)成抽象窗口工具集(abstract window toolkits)的多個(gè)類，這些類被用來構(gòu)建和管理應(yīng)用程序的圖形用戶界面(GUI)。

　　javax.swing----完全 Java 版的圖形用戶界面(GUI)解決方案，提供了很多完備的組件，可以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的桌面系統(tǒng)構(gòu)建。

　　java.net----包含執(zhí)行與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的操作的類，如 URL, Socket, ServerSocket 等。

　　java.io----包含能提供多種輸入/輸出功能的類。

　　java.util----包含一些實(shí)用工具類，如定義系統(tǒng)特性、使用與日期日歷相關(guān)的方法。還有重要的集合框架。

　　2.2：Java 中 如何 表達(dá) 包 ——package 語 句

　　Java 語言使用 package 語句來實(shí)現(xiàn)包的定義。package 語句必須作為 Java 源文件的第一條語句， 指明該文件中定義的類所在的包。 若缺省該語句， 則指定為無名包， 其語法格式為：

　　package pkg1[.pkg2[.pkg3…]]; //“[]”表示可選Java 編譯 器 把包對(duì) 應(yīng) 于 文 件系 統(tǒng) 的目 錄管 理，因此包也可以嵌套使用，即一個(gè)包中可以含有類的定義也可以含有子包，其嵌套層數(shù)沒有限制。package 語句中，用‘.’來指明包的層次;

　　Java 語言要求包聲明的層次和實(shí)際保存類的字節(jié)碼文件的目錄結(jié)構(gòu)存在對(duì)應(yīng)關(guān)系， 以便將來使用該類時(shí)能通過包名(也就是目錄名)查找到所需要的類文件。簡單地說就是包的層次結(jié)構(gòu)需要和文件夾的層次對(duì)應(yīng)。

　　注意：每 個(gè)源文 件 只 有一 個(gè) 包 的 聲 明， 而 且包 名 應(yīng) 該 全部 小 寫 。

　　具體來說，程序員要做以下工作：

　　2.3：編譯和 生 成 包

　　如果在程序 Test.java 中已定義了包 p1，就必須將編譯生成的字節(jié)碼文件 Test.class 保存在與包名同名的子目錄中，可以選用下述兩種方式之一：

　　采用下述命令編譯：

　　javac Test.java

　　則編譯器會(huì)在當(dāng)前目錄下生成 Test.class 文件， 再在適合位置手動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)名為 p1 的子目錄，將 Test.class 復(fù)制到該 p1 目錄下。

　　采用簡化的編譯命令，就是可以帶包編譯

　　javac -d destpath Test.java

　　歸入該包的類的字節(jié)代碼文件應(yīng)放在 java 的類庫所在路徑的 destpath 子目錄下。 現(xiàn)在包的相對(duì)位置已經(jīng)決定了，但 java 類庫的路徑還是不定的。事實(shí)上，java 可以有多個(gè)存放類庫的目錄，其中的缺省路徑為 java 目錄下的 lib 子目錄，你可以通過使用-classpath 選項(xiàng)來確定你當(dāng)前想選擇的類庫路徑。 除此之外， 你還可以在 CLASSPATH 環(huán)境變量中設(shè)置類庫路徑。 destpath 為目標(biāo)路徑， 可以是本地的任何絕對(duì)或相對(duì)路徑。 則編譯器會(huì)自動(dòng)在 destpath目錄下建立一個(gè)子目錄 p1，并將生成的.class 文件自動(dòng)保存到 destpath/p1 下。例如：

　　javac -d .\ Test.java

　　javac -d C:\test\ Test.java

　　2.4：帶包 運(yùn)行

　　運(yùn)行帶包的程序，需要使用類的全路徑，也就是帶包的路徑，比如上面的那個(gè)程序，就使用如下的代碼進(jìn)行運(yùn)行：

　　java p1.Test

　　3：import

　　為了能夠使用某一個(gè)包的成員，我們需要在 Java 程序中明確導(dǎo)入該包。使用“import”語句可完成此功能。在 java 源文件中 import 語句應(yīng)位于 package 語句之后，所有類的定義之前，可以有 0~多條，其語法格式為：

　　import package1[.package2…].(classname|*);

　　java 運(yùn)行時(shí)環(huán)境將到 CLASSPATH + package1.[package2…]路徑下尋找并載入相應(yīng)的字節(jié)碼文件 classname.class。 “*”號(hào)為通配符，代表所有的類。也就是說 import 語句為編譯器指明了尋找類的途徑。

　　例，使用 import 語句引入類程序：TestPackage.java

　　java 編譯器默認(rèn)為所有的 java 程序引入了 JDK 的 java.lang 包中所有的類(import java.lang.*;) ，其中定義了一些常用類：System、String、Object、Math 等。因此我們可以直接使用這些類而不必顯式引入。但使用其它非無名包中的類則必須先引入、后使用。

　　3.1：Java 類 搜尋方 式

　　程序中的 import 語句標(biāo)明要引入 p1 包中的 Test 類， 假定環(huán)境變量 CLASSPATH 的值為

　　“.;C:\jdk6\lib;D:\ex” ， java 運(yùn)行環(huán)境將依次到下述可能的位置尋找并載入該字節(jié)碼

　　文件 Test.class：

　　.\p1\Test.class

　　C:\jdk6\lib\p1\Test.class

　　D:\ex\p1\Test.class

　　其中， “.”代表當(dāng)前路徑，如果在第一個(gè)路徑下就找到了所需的類文件，則停止搜索。

　　否則依次搜索后續(xù)路徑，如果在所有的路徑中都未找到所需的類文件，則編譯或運(yùn)行出錯(cuò)。

　　4： 訪問修飾 符

　　Java 語言允許對(duì)類中定義的各種屬性和方法進(jìn)行訪問控制， 即規(guī)定不同的保護(hù)等級(jí)來限制對(duì)它們的使用。為什么要這樣做?Java 語言引入類似訪問控制機(jī)制的 目的 在 于實(shí) 現(xiàn) 信息的 封 裝 和 隱藏。 Java 語言為對(duì)類中的屬性和方法進(jìn)行有效地訪問控制， 將它們分為四個(gè)等級(jí)：private, 無修飾符, protected, public，具體規(guī)則如下：

　　變量和方法可以處于四個(gè)訪問級(jí)別中的一個(gè)：公共，受保護(hù)，無修飾符或私有。類可以在公共或無修飾級(jí)別。

　　變量、方法或類有缺省(無修飾符)訪問性，如果它沒有顯式受保護(hù)修飾符作為它的聲明的一部分的話。這種訪問性意味著，訪問可以來自任何方法，當(dāng)然這些方法只能在作為對(duì)象的同一個(gè)包中的成員類當(dāng)中。

　　以修飾符 protected 標(biāo)記的變量或方法實(shí)際上比以缺省訪問控制標(biāo)記的更易訪問。 一個(gè)protected 方法或變量可以從同一個(gè)包中的類當(dāng)中的任何方法進(jìn)行訪問， 也可以是從任何子類中的任何方法進(jìn)行訪問。 當(dāng)它適合于一個(gè)類的子類但不是不相關(guān)的類時(shí)， 就可以使用這種受保護(hù)訪問來訪問成員。

　　5： 類定義

　　Java 程序的基本單位是類，你建立類之后，就可用它來建立許多你需要的對(duì)象。Java把每一個(gè)可執(zhí)行的成分都變成類。

　　類的定義形式如下：

　　這里，類名要是合法的標(biāo)識(shí)符。在類定義的開始與結(jié)束處必須使用花括號(hào)。你也許想建立一個(gè)矩形類，那么可以用如下代碼：

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