Java 包（Packages）

Jakob Jenkov 2018-08-18

Java 包是一种将彼此相关的 Java 类分组到同一个“组”（即包）中的机制。当一个 Java 项目（例如应用程序或 API）变得越来越大时，将代码拆分为多个 Java 类，并进一步将这些类组织到多个 Java 包中，是非常有帮助的。通过将类划分到不同的包中，可以更容易地找到你正在寻找的特定类。

Java 包类似于文件系统中的目录。实际上，在磁盘上，一个包就是一个目录。属于同一个包的所有 Java 源文件和类文件都位于同一个目录中。

Java 包可以包含子包。因此，Java 包可以构成所谓的包结构。Java 包结构就像目录结构一样，是一个由包、子包以及其中包含的类组成的树形结构。在硬盘上，Java 包结构确实是以目录形式组织的；在 JAR 文件（一种 ZIP 格式的压缩文件）中，也是以目录形式存在。

下面是一个 Java 包结构的示例截图：

An example Java package structure.

示例 Java 包结构

图中最上方是一个名为 src 的目录，这是源代码根目录。它本身不是一个 Java 包。该目录下的所有子目录都对应于 Java 包。因此，collections、com、concurrency 等都是 Java 包（在磁盘上就是目录）。在上图中，Java 包用文件夹图标表示。

我展开了两个子级 Java 包，以便你能看到其中的类。类在截图中用带字母 C 的蓝色小圆圈表示。

子包的完整路径是其名称加上所有祖先包名，用点号（.）分隔。例如，navigation 子包的完整路径为：

com.jenkov.navigation

同样，Java 类的全限定名（fully qualified name）也包括其包名。例如，Page 类的全限定名为：

com.jenkov.navigation.Page

创建 Java 包结构

要创建一个 Java 包，首先需要在硬盘上创建一个源代码根目录。这个根目录本身不属于包结构的一部分，它包含所有需要放入包结构中的 Java 源代码。

创建好源代码根目录后，就可以开始向其中添加子目录了。每个子目录对应一个 Java 包。你可以在子目录内再创建子目录，从而构建更深层次的包结构。

将类添加到包中

要将 Java 类添加到包中，必须完成以下两件事：

将 Java 源文件放在与目标 Java 包名称相匹配的目录中。
在类内部声明它所属的包。

将 Java 源文件放入与包结构匹配的目录结构中非常简单：只需创建一个源代码根目录，然后在其下递归地为每个包和子包创建目录。将类文件放入与目标包对应的目录中即可。

当你把 Java 源文件放入正确的目录（即匹配该类应归属的包）后，还必须在该源文件内部声明它属于哪个 Java 包。如下所示：

package com.jenkov.navigation;

public class Page {
    // ...
}

上面代码的第一行（加粗部分）声明了 Page 类属于 com.jenkov.navigation 包。

Java 包命名规范

Java 包名始终使用小写字母书写，这与 Java 类名不同（类名通常首字母大写）。

为了避免与其他公开的 Java 包重名，建议以公司域名的反写形式作为包层次结构的开头。例如，我的公司域名为 jenkov.com，那么我就应该从 com.jenkov 开始构建包结构。换句话说，顶层包名为 com，其下有一个名为 jenkov 的子包。

从其他 Java 包导入类

如果类 A 需要使用类 B，就必须在类 A 中引用类 B。如果类 A 和 B 位于同一个 Java 包中，Java 编译器允许它们直接相互引用。例如：

public class B {
    public void doIt() {
        // 做一些事情...
    }
}

public class A {
    public static void main(String[] args) {
        B theBObj = new B();
        theBObj.doIt();
    }
}

如果 A 和 B 在同一个包中，上述代码没有问题。但如果 A 和 B 位于不同的包中，那么类 A 必须导入（import）类 B 才能使用它。例如：

import anotherpackage.B;

public class A {
    public static void main(String[] args) {
        B theBObj = new B();
        theBObj.doIt();
    }
}

上面第一行就是导入类 B 的语句。此例假设类 B 位于名为 anotherpackage 的包中。

如果类 B 位于 anotherpackage 的子包中（例如 anotherpackage.util），则导入语句应写成：

import anotherpackage.util.B;

从一个包导入所有类

如果你需要使用某个包中的大量类，逐个导入会导致很多 import 语句。此时可以使用 * 通配符一次性导入整个包中的所有类。例如：

import anotherpackage.util.*;

使用类的全限定名

也可以不使用 import 语句，而是直接使用类的全限定名来引用另一个包中的类。全限定名包括从顶层包一直到包含该类的子包的完整路径，再加上类名本身。例如：

anotherpackage.util.TimeUtil;

你可以在代码中这样使用：

public class A {
    public static void main(String[] args) {
        anotherpackage.util.TimeUtil timeUtil = new anotherpackage.util.TimeUtil();
        timeUtil.startTimer();
    }
}

如何将类划分到包中

你可能会疑惑：应该如何决定创建哪些 Java 包？又该如何将类分配到这些包中？虽然没有官方标准，但有两种常用方法。

按层划分（Divide by Layer）

第一种方法是根据类所属的应用层级进行划分。例如，如果你的应用有数据库访问层，就可以创建一个 database 包，所有与数据库通信相关的类都放在这个包中。

按应用功能划分（Divide by Application Functionality）

第二种方法是根据类所支持的应用功能模块进行划分。例如，如果你的应用有一个用于计算养老金的功能模块，就可以创建一个名为 pension 的包，所有参与养老金计算的类（无论多少）都放入该包（或其子包）中。

结合我的域名，这个 pension 包的完整结构将是：

com.jenkov.pension

总共三层包：com（顶层）、jenkov（嵌套在 com 中）、pension（嵌套在 jenkov 中）。

随着应用规模扩大、类数量增加，按功能划分通常比按层划分效果更好。按层划分会导致固定的几个包不断膨胀；而按功能划分则会产生越来越多的功能包，但每个包内的类数量相对较少。我个人以及大多数同事都采用“按功能划分”的方式。

内置的 Java 包

Java 平台自带大量内置的 Java 包。这些包提供了程序员经常需要的各种功能，例如：

读写本地硬盘文件
通过网络或互联网发送和接收数据
连接数据库
……以及其他众多功能