Java: руководство для начинающих

В рассмотренном выше примере классы Book и BookDemo находились в одном и том же пакете, поэтому при организации доступа из класса BookDemo к классу Book не возникало никаких затруднений. По умолчанию все члены класса имеют право обращаться к членам других классов из того же самого пакета. Если бы класс Book находился в одном пакете, а класс BookDemo — в другом, ситуация оказалась бы немного сложнее. В этом случае доступ к классу Book по умолчанию был бы запрещен. Для того чтобы сделать класс Book доступным для других пакетов, в код программы нужно внести три изменения. Во-первых, сам класс Book должен быть объявлен открытым (public). Это позволит обращаться к нему из-за пределов пакета bookpack. Во-вторых, конструктор класса должен быть также объявлен открытым. И наконец, модификатор доступа public следует указать перед методом show . Благодаря этому конструктор и метод show станут доступными за пределами пакета bookpack. Следовательно, для использования класса Book в классах, принадлежащих другим пакетам, его следует объявить так, как показано ниже. // Класс Book, видоизмененный для открытого доступа, package bookpack; // Класс Book и некоторые его члены должны быть объявлены открытыми, // чтобы ими можно было пользоваться в других пакетах. public class Book { private String title; private String author; private int pubDate; // Теперь конструктор объявлен открытым, public Book(String t, String a, int d) { title = t; author = a; pubDate = d; } // Теперь метод объявлен открытым, public void show { System.out.println(title) ; System.out.println(author); System.out.println(pubDate); System.out.println ; } }

Для того чтобы воспользоваться классом Book в другом пакете, нужно применить оператор import, который будет рассматриваться в следующем разделе, либо указать полностью определенное имя класса, т.е. предварять имя класса именем пакета. Ниже приведен пример класса UseBook, содержащегося в пакете bookpackext. Для обращения к классу Book в нем используется полностью определенное имя этого класса. // Этот класс принадлежит пакету bookpackext. package bookpackext; // использовать класс Book из пакета bookpack. class UseBook { public static void main(String args[]) { // Перед именем класса Book указывается имя пакета bookpack. bookpack.Book books[] = new bookpack.Book[5]; books[0] = new bookpack.Book("Java: A Beginner's Guide", "Schildt", 2011); books[1] = new bookpack.Book("Java: The Complete Reference", "Schildt", 20011); books[2] = new bookpack.Book("The Art of Java", "Schildt and Holmes", 2003); books[3] = new bookpack.Book("Red Storm Rising", "Clancy", 1986); books[4] = new bookpack.Book("On the Road", "Kerouac", 1955); for(int i=0; i < books.length; i++) books[i].show; } }

Обратите внимание на то, что при каждом обращении к классу Book перед ним указывается имя пакета bookpack. Если бы здесь не использовалось полностью определенное имя, то при компиляции класса UseBook класс Book не был бы найден. Представление о защищенных членах классов

Начинающие программисты иногда неправильно пользуются модификатором доступа protected. Как пояснялось ранее, переменные и методы, объявленные защищенными (protected), доступны для классов, находящихся в том же самом пакете, а также для подклассов данного класса, независимо от того, каким пакетам эти подклассы принадлежат. Иными словами, член класса, объявленный как protected, доступен для подклассов, но защищен от доступа за пределами пакета.

Для того чтобы стало понятнее назначение модификатора доступа protected, рассмотрим следующий пример. Сначала изменим класс Book, объявив его переменные экземпляра защищенными, как показано ниже. // Объявление защищенными переменных экземпляра в классе Book, package BookPack; public class Book { // При объявлении этих переменных использован // модификатор доступа protected. protected String title; protected String author; protected int pubDate; public Book(String t, String a, int d) { title = t; author = a; pubDate = d; } public void show { System.out.println(title); System.out.println(author); System.out.println(pubDate); System.out.println ; } }

Теперь создадим подкласс ExtBook класса Book, а также класс ProtectDemo, в котором будет использоваться класс ExtBook. В классе ExtBook содержится поле, предназначенное для хранения названия издательства, а также несколько методов доступа. Оба эти класса принадлежат пакету bookpackext. Их исходный код приведен ниже. // Пример применения модификатора protected, package bookpackext; class ExtBook extends bookpack.Book { private String publisher; public ExtBook(String t, String a, int d, String p) { super(t, a, d); publisher = p; } public void show { super.show; System.out.println(publisher); System.out.println ; } public String getPublisher { return publisher; } public void setPublisher(String p) { publisher = p; } /* Следующие операторы допустимы, поскольку подклассы имеют право доступа к членам класса, объявленным защищенными. */ public String getTitle { return title; } public void setTitle(String t) { title = t; } public String getAuthor { return author; } public void setAuthor(String a) { author = a; } public int getPubDate { return pubDate; } public void setPubDate(int d) { pubDate = d; } } class ProtectDemo { public static void main(String args[] ) { ExtBook books[] = new ExtBook[5]; books[0] = new ExtBook("Java: A Beginner's Guide", "Schildt", 2007, "Osborne/McGraw-Hill"); books[1] = new ExtBook("Java: The Complete Reference", "Schildt", 2007, "Osborne/McGraw-Hill"); books[2] = new ExtBook("The Art of Java", "Schildt and Holmes", 2003, "Osborne/McGraw-Hill"); books[3] = new ExtBook("Red Storm Rising", "Clancy", 1986, "Putnam"); books[4] = new ExtBook("On the Road", "Kerouac", 1955, "Viking"); for(int i=0; i < books.length; i++) books[i].show; // искать книги по автору System.out.println("Showing all books by Schildt."); for(int i=0; i < books.length; i++) if(books[i].getAuthor == "Schildt") System.out.println (books[i].getTitle); // Доступ к защищенному полю эа пределами подклассов не разрешается. // books[0].title = "test title"; // Ошибка: доступ запрещен! } }

Обратите внимание на код класса ExtBook. В связи с тем что класс ExtBook является подклассом, производным от класса Book, он имеет доступ к защищенным членам класса Book. Это правило действует, несмотря на то, что класс ExtBook находится в другом пакете. Следовательно, он может обращаться непосредственно к переменным экземпляра title, author и pubDate, что и было использовано при написании методов доступа. В то же время доступ к этим переменным экземпляра из класса ProtectDemo запрещен, поскольку класс ProtectDemo не является подклассом, производным от класса Book. Так, если удалить комментарии в приведенной ниже строке кода, рассматриваемая здесь программа не будет скомпилирована. // books[0].title = "test title"; // Ошибка: доступ запрещен. Импорт пакетов

При использовании класса из другого пакета необходимо полностью определять его имя, т.е. указывать перед именем класса имя пакета. Такой подход был принят в предыдущем примере. Но его соблюдение очень быстро становится утомительным для программирования, и особенно это касается глубоко вложенных пакетов. Язык Java был разработан программистами для программистов, и поэтому не удивительно, что в нем было предусмотрено более удобное средство доступа к содержимому пакета: оператор import. Используя этот оператор, можно упростить обращение к одному или нескольким членам пакета, чтобы пользоваться ими непосредственно, не указывая явно имя пакета.

Ниже приведена общая форма оператора import, import имя_пакета.имя_класса;

Если требуется импортировать все содержимое пакета, вместо имени класса следует указать звездочку (*). Ниже приведены примеры обеих форм записи оператора import. import mypack.MyClass import mypack.*;

В первом случае из пакета mypack импортируется класс MyClass, а во втором — все классы из данного пакета. В исходном файле программы на Java операторы import должны следовать сразу же после оператора package (если таковой имеется) и перед определением классов.

С помощью оператора import можно организовать доступ к пакету bookpack и воспользоваться классом Book, не прибегая к полностью определенному имени. Оператор import, разрешающий данное затруднение, помещается в начало того файла, где требуется доступ к классу Book, в следующем виде: import bookpack.*;

Например, так будет выглядеть исходный код класса UseBook, в котором используется механизм импорта пакетов: // Использование ключевого слова import, package bookpackext; // Импорт пакета bookpack. import bookpack.*; // использовать класс Book из пакета bookpack class UseBook { public static void main(String args[]) { // Теперь к членам класса Book можно обращаться непосредственно, // не указывая полностью определенное имя. Book books[] = new Book[5]; books[0] = new Book("Java: A Beginner's Guide", "Schildt", 2007); books[1] = new Book("Java: The Complete Reference", "Schildt", 2007); books[2] = new Book("The Art of Java", "Schildt and Holmes", 2003); books[3] = new Book("Red Storm Rising", "Clancy", 1986); books[4] = new Book("On the Road", "Kerouac", 1955); for(int i=0; i < books.length; i++) books[i].show; } }

Как видите, теперь нет нужды предварять имя класса Book именем пакета. Библиотечные классы Java, содержащиеся в пакетах

Как пояснялось ранее, в Java определено большое количество стандартных классов, доступных всем программам. Библиотека классов Java обычно называется Java API (Application Programming Interface — прикладной программный интерфейс). Классы, входящие в состав библиотеки Java API, хранятся в пакетах. На верхней ступени иерархии находится пакет java. В его состав входят подчиненные пакеты, включая и перечисленные ниже. Пакет Описание java.lang Содержит большое количество классов общего назначения java.io Содержит классы, предназначенные для поддержки ввода-вывода java.net Содержит классы, предназначенные для поддержки сетевого взаимодействия java.applet Содержит классы, предназначенные для создания апплетов java.awt Содержит классы, обеспечивающие поддержку набора инструментальных средств Abstract Window Toolkit

В примерах программ, представленных в этой книге, с самого начала использовался пакет j ava. lang. Помимо прочего, он содержит класс System (к нему не раз приходилось обращаться при вызове метода println ). Пакет j ava. lang примечателен тем, что он автоматически включается в каждую программу на Java. А содержимое других пакетов приходится импортировать явным образом. Некоторые из этих пакетов будут рассмотрены в последующих главах книги. Интерфейсы

Иногда в объектно-ориентированном программировании полезно определить, что именно должен делать класс, но не как он должен это делать. Примером тому может служить упоминавшийся ранее абстрактный метод. В абстрактном методе определяются возвращаемый тип и сигнатура метода, но не предоставляется его реализация. А в подклассе должна быть обеспечена своя собственная реализация каждого абстрактного метода, определенного в его суперклассе. Таким образом, абстрактный метод определяет интерфейс, но не реализацию метода. Конечно, абстрактные классы и методы приносят известную пользу, но положенный в их основу принцип может быть развит далее. В Java предусмотрено разделение интерфейса класса и его реализации с помощью ключевого слова interface.