Java 包（package）与 import

包（Package）是 Java 中组织类和接口的机制，用于避免命名冲突和管理代码结构。理解包的使用和 import 语句是编写大型 Java 程序的基础。本章将详细介绍包的概念和使用。

package 的概念与使用

什么是包

包（Package）是 Java 中用于组织类和接口的命名空间机制。

作用：

1. 避免命名冲突：不同包可以有同名类
2. 组织代码：将相关类组织在一起
3. 访问控制：配合访问修饰符控制可见性
4. 便于管理：大型项目的代码组织

包声明

语法：package 包名;

// 文件：com/example/Student.java
package com.example;

public class Student {
    // ...
}

规则：

• 必须是文件的第一行有效代码（注释除外）
• 一个文件只能有一个包声明
• 包名通常使用小写字母
• 包名通常对应目录结构

包命名规范

推荐命名方式：

• 使用反向域名：com.example.project
• 全小写字母
• 多个单词用点分隔
• 避免使用 Java 关键字

// ✅ 推荐
package com.example.student;
package org.apache.commons;
package java.util;

// ❌ 不推荐
package Example;      // 应该小写
package com.example.Student;  // 应该小写
package com.example.class;     // 不能使用关键字

包与目录结构

包名必须对应目录结构：

项目根目录/
└── src/
    └── com/
        └── example/
            ├── Student.java    (package com.example;)
            ├── Teacher.java   (package com.example;)
            └── util/
                └── Helper.java  (package com.example.util;)

编译和运行：

# 编译
javac -d out src/com/example/*.java

# 运行
java -cp out com.example.Student

默认包

不声明包时，类属于默认包：

// 文件：Student.java（无包声明）
public class Student {
    // ...
}

注意：

• 默认包中的类不能导入
• 不推荐使用默认包
• 生产环境应该使用明确的包名

import 语句

什么是 import

import 用于引入其他包的类，简化类名的使用。

import 的使用

1. 导入单个类

package com.example;

import java.util.ArrayList;  // 导入 ArrayList

public class Student {
    private ArrayList<String> courses;
}

2. 导入整个包

package com.example;

import java.util.*;  // 导入 java.util 包下的所有类

public class Student {
    private ArrayList<String> courses;
    private HashMap<String, Integer> scores;
}

注意：导入整个包不会导入子包。

3. 使用完全限定名

package com.example;

// 不使用 import，直接使用完全限定名
public class Student {
    private java.util.ArrayList<String> courses;
    private java.util.HashMap<String, Integer> scores;
}

import 的位置

package com.example;  // 1. 包声明

import java.util.ArrayList;  // 2. import 语句
import java.util.HashMap;

public class Student {  // 3. 类定义
    // ...
}

顺序：

1. package 声明
2. import 语句
3. 类定义

静态 import（Java 5+）

静态 import 用于导入类的静态成员。

// 普通 import
import java.lang.Math;

double result = Math.sqrt(16);  // 需要类名

// 静态 import
import static java.lang.Math.sqrt;
import static java.lang.Math.PI;

double result = sqrt(16);  // 直接使用
double area = PI * 2 * 2;

导入所有静态成员：

import static java.lang.Math.*;

double result = sqrt(16);
double sin = sin(PI / 2);

命名冲突处理

同名类冲突

不同包的同名类：

package com.example;

import java.util.Date;
import java.sql.Date;  // ❌ 编译错误：命名冲突

public class Test {
    Date date;  // 不知道是哪个 Date
}

解决方案 1：使用完全限定名

package com.example;

public class Test {
    java.util.Date utilDate;
    java.sql.Date sqlDate;
}

解决方案 2：导入一个，另一个用完全限定名

package com.example;

import java.util.Date;

public class Test {
    Date utilDate;           // java.util.Date
    java.sql.Date sqlDate;   // java.sql.Date
}

包名冲突

避免与标准库包名冲突：

// ❌ 错误：不要使用 java 或 javax 开头的包名
package java.example;  // 可能冲突

// ✅ 正确：使用反向域名
package com.example;

类名冲突

同一包内不能有同名类：

// 文件 1：com/example/Student.java
package com.example;
public class Student { }

// 文件 2：com/example/Student.java
package com.example;
public class Student { }  // ❌ 编译错误：类名冲突

常用包介绍

java.lang

Java 核心类库，自动导入。

// 不需要 import
String str = "Hello";
Integer num = 10;
System.out.println("输出");

包含：String、Integer、System、Object 等。

java.util

工具类库，最常用的包之一。

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Scanner;

包含：集合类、日期时间、随机数等。

java.io

输入输出类库。

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

java.net

网络编程类库。

import java.net.URL;
import java.net.Socket;
import java.net.ServerSocket;

java.sql

数据库操作类库。

import java.sql.Connection;
import java.sql.Statement;
import java.sql.ResultSet;

包的最佳实践

1. 使用明确的包名

// ✅ 推荐：使用反向域名
package com.example.project.module;

// ❌ 不推荐：使用简单名称
package project;

2. 避免使用通配符 import

// ❌ 不推荐：导入整个包
import java.util.*;

// ✅ 推荐：明确导入需要的类
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;

原因：

• 代码更清晰
• 避免命名冲突
• IDE 可以优化

3. 组织相关类

// 相关类放在同一包
package com.example.model;
// Student.java
// Teacher.java
// Course.java

package com.example.service;
// StudentService.java
// TeacherService.java

4. 使用有意义的包名

// ✅ 推荐：有意义的包名
package com.example.student.model;
package com.example.student.service;
package com.example.student.dao;

// ❌ 不推荐：无意义的包名
package com.example.a;
package com.example.b;

实际示例

示例 1：完整的包结构

项目/
└── src/
    └── com/
        └── example/
            └── school/
                ├── model/
                │   ├── Student.java
                │   └── Teacher.java
                ├── service/
                │   └── StudentService.java
                └── util/
                    └── DateUtil.java

Student.java：

package com.example.school.model;

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    
    // ...
}

StudentService.java：

package com.example.school.service;

import com.example.school.model.Student;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StudentService {
    private List<Student> students = new ArrayList<>();
    
    public void addStudent(Student student) {
        students.add(student);
    }
    // ...
}

示例 2：处理命名冲突

package com.example;

import java.util.Date;
import java.text.SimpleDateFormat;

public class DateExample {
    public void test() {
        // 使用 java.util.Date
        Date utilDate = new Date();
        
        // 使用 java.sql.Date（完全限定名）
        java.sql.Date sqlDate = new java.sql.Date(System.currentTimeMillis());
        
        // 格式化日期
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        String formatted = sdf.format(utilDate);
    }
}

示例 3：静态 import 使用

package com.example;

import static java.lang.Math.*;
import static java.lang.System.out;

public class MathExample {
    public void test() {
        // 直接使用 Math 的静态方法
        double sqrt = sqrt(16);        // 4.0
        double power = pow(2, 3);       // 8.0
        double sin = sin(PI / 2);       // 1.0
        
        // 直接使用 System.out
        out.println("结果：" + sqrt);
    }
}

小结

Java 包与 import 要点：

• 包的作用：组织代码、避免冲突、控制访问
• 包声明：package 语句，对应目录结构
• import：导入其他包的类
• 命名冲突：使用完全限定名解决
• 最佳实践：明确包名、避免通配符、组织相关类

关键要点：

• 包名使用反向域名
• 包名对应目录结构
• import 简化类名使用
• 静态 import 导入静态成员
• 处理命名冲突使用完全限定名

理解了包和 import，你就能组织大型 Java 项目。在下一章，我们将学习 Java 的封装。