Познаём Java. Вторая чашка: собираем классы в кучки. Пробуем апплеты
Чем обусловлена структура Java?
Как вы уже слышали, Java проектировалась с рассчётом на совместимость со всем, чем только можно. Такое ограничение вынудило разработчиков Java сделать её такой, чтобы максимально упростить развёртывание приложений, при этом обеспечив логическую стройность языка.
Как происходит загрузка классов?
Пакеты классов
Что ж, теперь вы знаете как работает загрузчик классов. В реальных проектов количество classpath измеряется десятками, а то и сотнями.
Организация кода
Если вы пишете свои первые маленькие примерчики и вам лень создавать иерархию классов — пусть, это ваше право. Но помните, в серьёзном проекте вы всегда должны будете разложить свои классы по пакетам. Обычно корневые пакеты создаются такими, чтобы ясно давать понять кто автор кода, и к чему он относится.
Например:
ru.vasiapupkin.photomaker выбирается корневым пакетом
ru.vasiapupkin.photomaker.core сюда мы пишем классы отвечающие за логику
ru.vasiapupkin.photomaker.visual сюда, допустим, все наши окошки приложения
и так далее.
Чтобы создать класс
ru.vasiapupkin.photomaker.Starter
вы должны:
создать файл Starter.java в папке ru/vasiapupkin/photomaker/
прописать в нём первой строчкой (точнее говоря, до импортов)
package ru.vasiapupkin.photomaker;
Коллижн
«А что будет, если у нас будет два класса с одним именем?», — спросите вы. «Смотрите», — отвечу я.
Допустим вы решили что вы умнее джавы и создали свой класс строки — String. Но вот проблема, у нас же уже есть такой!
Значит, вам придётся положить свой класс в пакет, скажем ru.vp.stuff и обращаться к нему так: ru.vp.stuff.String.
Именно поэтому не рекомендуется класть классы прямо в корень classpath — таким образом вы роете себе дорогу к несовместимости, ведь Java требует, чтобы каждый класс определялся однозначно. Именно поэтому нельзя написать так:
import ru.vp.SuperClass;
import ru.mashka.SuperClass;
За это вас накажет компилятор, потому что он не будет знать, какой из них использовать.
Мораль: правильно выбирайте и имя класс и имя пакета.
Погоняем?
Давайте улучшим первое приложение. Эх, классика интернета… Создадим апплет.
Эх, может быть апплетами.
import java.applet.Applet ;
import java.awt.Graphics ;
public class HelloWorld extends Applet<
Так, что у нас тут? Импортировано 2 класса, один из них — стандартный пустой апплет, который мы будем расширять. Второй — Graphics. Graphics — это понятие из библиотеки AWT. Кстати, небольшой экскурс. AWT (Abstract Window Toolkit) входил ещё в первую Java и был предназначен для многих задач, связанных в основном с отображением.
Так вот, объект типа Graphics позволяет нам рисовать на себе всякую муру типа строк, линий, кружочков и прочего. В данном примере мы написали строчку с отступом.
Метод paint здесь написан не от балды — он перекрывает аналогичный метод класса Applet, и когда java будет перерисовывать этот конкретный апплет, она вызовет этот метод.
Посмотреть на наш апплет достаточно просто — пишем небольшой HTML:
… а может приложением.
Давайте попробуем сделать HelloWorld в standalone-приложении.
import java.awt.* ;
import javax.swing.* ;
public class HelloWorld extends JFrame<
public static void main( String [] args) <
new HelloWorld();
>
<
add( new JLabel( «Hello world» ));
setSize(200,200);
setVisible( true );
setDefaultCloseOperation(JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE);
>
>
Здесь мы полностью импортируем основные классы пакетов Swing и AWT. Swing — более поздняя чем AWT библиотека, сейчас именно она обеспечивает отображение основной части графического интерфейса для Java-приложений.
Итак, в main мы просто создаём экземпляр класса HelloWorld.
Сейчас наш класс наследуется от класса JFrame. Это класс из Swing, он представляет собой окно, которое отображается пока не будет закрыто.
Блок <. >— это «общий конструктор». Он добавляется к любому конструктору нашего класса. Так как у нас нет ни одного — он добавляется к пустому конструктору без параметров, который создаётся на лету, если у класса нет ни одного.
Мы добавляем на окно новый объект типа JLabel (т.е. надпись), затем устанавливаем окну размеры и отображаем его. Последняя строчка нужна, чтобы выполнение приложения закончилось, когда будет закрыто окно. Таким образом, вы можете быть уверены что после закрытия окна у вас в памяти не останется висеть ваше приложение.
Запускать его нужно точно так же как и прошлое: пишем, компилируем, запускаем.
А может и сервлетами? Наверное, потом.
В этих двух статьях я постарался дать вам начальное представление о возможностях Java в общем. За рамками сегодняшней статьи (наверное, будут в завтрашней) остались сервлеты и прочие радости серверной части типа JSP-страниц, а также МИДлеты — приложения для мобилок. Я бы мог рассмотреть и то и то, но хотел бы знать, чего больше хотят читатели. Кроме того, возможно, нужно рассказать о самых основах языка. Примерно на том же уровне подробности, что и начало этой статьи. Напишите в комментариях, какую статью вы хотели бы видеть в следующий раз:
— классы и интерфейсы: ООП в джаве;
— буквы-цифры-строчки: работа с базовыми типами;
— создание оконных приложений с помощью Swing;
— от мала до велика: сервлеты, мидлеты и 2 слова о портлетах.
Когда отпишетесь — станет ясно, куда копать дальше. Всем спасибо за внимание.
Ссылка для тех, кому лень ждать завтра: основы языка (eng.).
Проекты в Java
1. Пакеты
В стандартных Java-программах очень много классов. Сколько? Тысячи, десятки тысяч. А если еще посчитать, что программа использует различные библиотеки, которые содержат классы, написанные другими программистами, то количество классов легко может исчисляться миллионами!
Для всех этих миллионов, да и просто тысяч классов невозможно придумать уникальные имена.
Поэтому в Java все классы сгруппированы по пакетам.
Классы и их пакеты в Java по своей сути очень напоминают файлы и папки на компьютере.
Например, если вам нужно хранить на компьютере 10 документов, вы скорее всего просто будете хранить их в одной папке. А если документов тысячи (например, хранилище всех документов компании)?
Если бы нужно было хранить тысячи документов, решением было бы разработать несколько уровней папок с хорошими говорящими названиями. И в папке самого последнего уровня хранить документы, которые относятся к этой конкретной папке. Хорошие говорящие названия для документов тоже не помешают.
Фактически в Java это все и было сделано для классов.
Файлы с классами хранятся в разных директориях (папках), и полное название папки класса со всеми подпапками называется пакетом класса. Пример:
| Путь к файлу | Имя пакета | Имя класса |
|---|
2. Папка src
В Java принято все классы одной программы хранить в одной папке (и ее подпапках). Такую папку обычно называют src (сокращение от source ).
Такая папка называется корнем проекта ( source root ), и все пути для пакетов считаются от нее. Примеры:
В Java принято давать классам и пакетам осмысленные имена. Многие компании выпускают свои библиотеки (набор классов) и, чтобы не было путаницы, называют пакеты этих классов по имени компании/сайта/проекта:
| Имя пакета | Имя компании/проекта |
|---|---|
| Проект «Apache» | |
| Компания «Oracle» | |
| Компания Oracle, проект Java | |
| Компания «IBM», проект WebSphere | |
| Проект «Jboss» |
3. Содержимое файла
Согласно стандарту языка Java, внутри файла с кодом должна быть записана информация об имени класса и имя его пакета. Схема стандарта приведена ниже:
Имя пакета должно совпадать с именем папки, а имя файла — с именем публичного класса.
4. Импорт классов
| Полное уникальное имя | Имя пакета | Имя класса |
|---|---|---|
| отсутствует |
Хорошая новость:
Полное имя класса всегда уникально в рамках одного проекта. Ну вы же не можете создать два файла с одним и тем же именем в одной и той же папке.
Плохая новость:
Полные имена классов обычно либо длинные, либо очень длинные. А ведь каждый раз писать в коде длинное имя, например java.util.ArrayList, очень неудобно.
Поэтому в Java добавили возможность «импортировать классы».
Чтобы использовать короткое имя класса в своем коде, вам нужно добавить вот такую конструкцию в свой код:
А вот как бы выглядел этот же код, если бы мы не использовали import :
Допустим, у вас в коллективе есть Серега, и никаких проблем с общением, не возникает — все знают кто это. Но если бы их было трое, чтобы их различать, пришлось бы использовать полные уникальные имена.
Кстати, если вам лень добавлять много импортов в ваш класс, вы можете воспользоваться его версией для ленивых: вместо имени класса поставить звездочку:
Таким образом, вы сможете использовать в вашем коде короткие имена всех классов из данного пакета.
Блог только про Java
Учимся программировать на Java с нуля
Импорт пакетов в Java
Если вспомнить, что пакеты предлагают эффективный механизм изоляции различных классов друг от друга, то становится понятно, почему все встроенные классы Java хранятся в пакетах.
Ни один из основных классов Java не хранится в неименованном пакете, используемом по умолчанию. Все стандартные классы непременно хранятся в каком-нибудь именованном пакете.
А поскольку в самих пакетах классы должны полностью определяться по именам их пакетов, то длинное, разделяемое точками имя пути к пакету каждого используемого класса может оказаться слишком громоздким.
Следовательно, чтобы отдельные классы или весь пакет можно было сделать доступными, в Java внедрен оператор import.
После того как класс импортирован, на него можно ссылаться непосредственно, используя только его имя.
Оператор import служит только для удобства программирования и не является обязательным с формальной точки зрения для создания завершенной программы нa java.
Но если в прикладном коде приходится ссылаться на несколько десятков классов, то оператор import значительно сокращает объем вводимого исходного кода.
В исходном файле программы нa java операторы import должны следовать непосредственно за оператором package (если таковой имеется) и перед любыми определениями классов.
Оператор import имеет следующую общую форму:
Пакеты в Java 8
Пакеты позволяют организовать связанные между собой типы в отдельные пространства имён. Это позволяет типам (классам, интерфейсам и перечислениям) в разных пакетах иметь одинаковые имена, но при этом не порождать конфликтов и неопределённостей.
Чтобы указать пакет, к которому относится класс нужно использовать ключевое слово package в самом верху файла с классом. Пример:
Чтобы успешно запустить скомпилированный Main.class из примера выше нужно создать структуру каталогов, повторяющую структуру пакета:
Запускать нужно из каталога, в котором находится каталог «ru» (в случае Linux нужно использовать знак «/» вместо «\»):
Обратите внимание на используемое имя пакета: «ru.urvanov.javaexamples.packageexamples». Согласно соглашению о кодировании имена пакетам даются в соответствии с правилами:
| Имя домена | Префикс имени пакета |
|---|---|
| hyphenated-name.example.org | org.example.hyphenated_name |
| example.int | int_.example |
| 123name.example.com | com.example._123name |
Если же пакет не указывать, как это было сделано в «Введение в Java 8», то используется пакет по умолчанию. Пакет по умолчанию можно использовать только для очень простых проектов.
Обратиться к членам пакета внутри самого пакета можно по имени самого члена, имя пакета указывать не обязательно:
Пакеты классов, package
Пакет package позволяет логически объединить классы в наборы. Основные классы java входят в пакет java.lang. Различные вспомогательные классы располагаются в пакете в java.util. Классы для ввода и вывода входят в пакет java.io, а классы для работы в сети – в java.net. Некоторые их этих пакетов содержат подпакеты. Так, например, java.lang содержит два специализированных пакета java.lang.reflect и java.lang.ref, а java.util содержит подпакет java.util.zip, который включает классы для работы с ZIPархивами.
Каждый класс имеет как простое имя, данное ему в определении, так и полное имя, включающее имя пакета, в который он входит. Например, класс String является частью пакета java.lang, а его полное имя – java.lang.String.
Структура пакетов в точности отображает структуру файловой системы. Все файлы с исходными кодами (java-класс) и байт-кодами (расширением class), образующие один пакет, хранятся в одном каталоге файловой системы. Подпакеты образуют подкаталоги этого каталога. Каждый пакет создает единое пространство имен namespace. Это означает, что все имена классов и интерфейсов в пакете должны быть уникальны. Имена в разных пакетах могут совпадать, но это будут разные программные модули. Организация классов в виде пакетов позволяет избежать конфликта имен между классами. В пакете дублирование имен классов не допускается. Принадлежность класса к пакету позволяет гарантировать однозначность имен.
Чтобы указать, что класс принадлежит определенному пакету, следует использовать директиву package, после которой указывается наименование (путь) пакета :
В данном примере класс HelloWorld располагается в пакете company.common. Физически это директория «$
Можно package в классе не определять. В этом случае класс будет находиться в пакете по умолчанию, который не имеет имени «$
Наименование пакета может быть любым, но необходимо соблюдать его уникальность в проекте. Соглашение «Code Conventions» рекомендует записывать имена пакетов строчными буквами. Тогда они не будут совпадать с именами классов, которые, по соглашению, начинаются с прописной буквы.
Стандартная библиотека Java API включает сотни классов. Каждый программист в ходе работы создает десятки своих классов. Множество классов быстро увеличивается. Java позволяет отдельные классы, решающие определенную задачу (или несколько задач), объединять в библиотеки классов в виде архивов jar. Но эти библиотеки классов, кроме стандартных, не являются частью языка java.
Импорт пакетов и классов, import
Для использования класса в приложении, его следует подключить. Так расположенный в пакете java.util класс Scanner можно подключить следующим способом :
В этом примере при определении/создании нового объекта был указыван пакет (полный путь к файлу). Однако данный подход не всегда удобен, и в качестве альтернативы можно импортировать пакеты и классы в приложение с помощью директивы import, которая указывается после директивы package :
Директива import указывается в самом начале кода, после чего идет имя подключаемого класса (класс Scanner в примере).
В примере был подключен только один класс. Однако пакет java.util содержит большое количество разных классов. И чтобы не подключать по отдельности каждый класс, можно сразу подключить весь пакет :
Теперь можно использовать любой класс из пакета java.util.
Возможна ситуация, когда используется два класса с одинаковым наименованием, но из разных пакетов. Это относится, например, к классам Date, которые имеются в пакете java.util и в пакете java.sql, или классам List пакетов java.util и java.awt. И если необходимо одновременно использовать оба эти класса, то необходимо указывать полный путь к классам в пакете :
Следует сказать, что основные классы из пакета java.lang (например, String) подключаются автоматически и не требуют «импортирования».
Статический импорт классов, import static
В java можно использовать статический импорт. Для этого вместе с директивой import используется модификатор static :
В примере определяется статический импорт классов System и Math, которые имеют статические методы. Определение статического импорта позволяет использовать статические методы без названия класса. В примере статическая функция sqrt(20) (можно и Math.sqrt(20)), возвращает квадратный корень числа. То же самое относится и к классу System, в котором определен статический объект out, поэтому можно его использовать без указания класса, если выполнен статический импорт класса System.
Пример использования классов разных пакетов
Листинг базового класса, BaseClass.java
Базовый класс включает 2 поля (id, name) и методы get/set. В конструкторе значения полей инициализируется.
Переопределенная функция toString() возвращает наименование класса и значение полей.
Листинг наследника, Inheritor.java
Класс Inheritor.java наследует свойства базового класса BaseClass.java. Поскольку классы располаются в разных пакетах, то базовый класс необходимо импортировать.
Листинг основного класса, MainPackage.java
Основной класс включает статический метод main. Поскольку данный класс не «видит» наследника, то его приходится импортировать.
Результат выполнения данной программы выводится в консоль в следующем виде :
Как видно по результату выполнения программы наименование класса включает пакет.
Говоря о полном наименовании класса следует отметить, что оно включает не только наименование пакета и наименование класса, но также и класс-загрузчик classloader. Подробно о классах-загрузчиках можно почитать здесь.
