Ильдар Хабибуллин - Java 7 [Наиболее полное руководство]

На рис. 3.3 показан вывод этих действий в окно Command Prompt и содержимое каталогов после компиляции.

Рис. 3.3.Протокол компиляции и запуска программы

Импорт классов и пакетов

Внимательный читатель заметил во второй строке листинга 3.2 новый оператор import. Для чего он нужен?

Дело в том, что компилятор будет искать классы только в двух пакетах: в том, что указан в первой строке файла, и в пакете стандартных классов java.lang. Для классов из другого пакета надо указывать полные имена. В нашем примере они короткие, и мы могли бы писать в листинге 3.2 вместо Base полное имя p1. Base.

Но если полные имена длинные, а используются классы часто, то стучать по клавишам, набирая полные имена, становится утомительно. Вот тут-то мы и пишем операторы import, указывая компилятору полные имена классов.

Правила использования оператора import очень просты: пишется слово import и через пробел полное имя класса, завершенное точкой с запятой. Сколько классов надо указать, столько операторов import и пишется.

Это тоже может стать утомительным и тогда используется вторая форма оператора import — указывается имя пакета или подпакета, а вместо короткого имени класса ставится звездочка *. Этой записью компилятору предписывается просмотреть весь пакет. В нашем примере можно было написать

import p1.*;

Напомним, что импортировать разрешается только открытые классы, помеченные модификатором public.

Внимательный читатель и тут настороже. Мы ведь пользовались методами классов стандартной библиотеки, не указывая ее пакетов? Да, правильно.

Пакет java.lang просматривается всегда, его необязательно импортировать. Остальные пакеты стандартной библиотеки надо указывать в операторах import, либо записывать полные имена классов.

Начиная с версии Java SE 5 в язык введена еще одна форма оператора import, предназначенная для поиска статических полей и методов класса — оператор import static. Например, можно написать оператор

import static java.lang.Math.*;

После этого все статические поля и методы класса Math можно использовать без указания имени класса. Вместо записи

double r = Math.cos(Math.PI * alpha);

как мы делали раньше, можно записать просто

double r = cos(PI * alpha);

Подчеркнем, что оператор import вводится только для удобства программистов и слово "импортировать" не означает никаких перемещений классов.

Знатокам C/C++

Оператор import не эквивалентен директиве препроцессора include — он не подключает никакие файлы.

Java-файлы

Теперь можно описать структуру исходного файла с текстом программы на языке Java.

□ В первой строке файла может быть необязательный оператор package.

□ В следующих строках могут быть необязательные операторы import.

□ Далее идут описания классов и интерфейсов.

Еще два правила.

□ Среди классов файла может быть только один открытый public-класс.

□ Имя файла должно совпадать с именем открытого класса, если последний существует.

Отсюда следует, что если в проекте есть несколько открытых классов, то они должны находиться в разных файлах.

Соглашение "Code Conventions" рекомендует открытый класс, если он имеется в файле, описывать первым.

Для технологии Java характерно записывать исходный текст каждого класса в отдельном файле. В конце концов, компилятор всегда создает class-файл для каждого класса.

Интерфейсы

Вы уже заметили, что сделать расширение можно только от одного класса, каждый класс в или с происходит из неполной семьи, как показано на рис. 3.4, а. Все классы происходят только от "Адама", от класса Object. Но часто возникает необходимость породить класс D от двух классов в и с, как показано на рис. 3.4, б. Это называется множественным наследованием (multiple inheritance). В множественном наследовании нет ничего плохого. Трудности возникают, если классы в и с сами порождены от одного класса а, как показано на рис. 3.4, в. Это так называемое "ромбовидное" наследование.

В самом деле, пусть в классе а определен метод f(), к которому мы обращаемся из некоторого метода класса D. Можем мы быть уверены, что метод f() выполняет то, что написано в классе а, т. е. это метод A.f()? Может, он переопределен в классах в и с? Если так, то каким вариантом мы пользуемся: B.f() или C.f() ? Конечно, допустимо определить экземпляры классов и обращаться к методам этих экземпляров, но это совсем другая ситуация.

В различных языках программирования этот вопрос решается по-разному, главным образом уточнением имени метода f(). Но при этом всегда нарушается принцип KISS. Вокруг множественного наследования всегда много споров, есть его ярые приверженцы и столь же ярые противники. Не будем встревать в эти споры, наше дело — наилучшим образом использовать средства языка для решения своих задач.

Создатели языка Java после долгих споров и размышлений поступили радикально — запретили множественное наследование классов вообще. При расширении класса после слова extends можно написать только одно имя суперкласса. С помощью уточнения super можно обратиться только к членам непосредственного суперкласса.

Но что делать, если все-таки при порождении надо использовать несколько предков? Например, у нас есть общий класс автомобилей Automobile, от которого можно породить класс грузовиков Truck и класс легковых автомобилей Car. Но вот надо описать пикап Pickup. Этот класс должен наследовать свойства и грузовых, и легковых автомобилей.

В таких случаях используется еще одна конструкция языка Java — интерфейс. Внимательно проанализировав ромбовидное наследование, теоретики ООП выяснили, что проблему создает только реализация методов, а не их описание.

Интерфейс (interface), в отличие от класса, содержит только константы и заголовки методов, без их реализации.

Интерфейсы тоже размещаются в пакетах и подпакетах, часто в тех же самых, что и классы, и тоже компилируются в class-файлы.

Описание интерфейса начинается со слова interface, перед которым может стоять модификатор public, означающий, как и для класса, что интерфейс доступен всюду. Если же модификатора public нет, интерфейс будет виден только в своем пакете.

После слова interface записывается имя интерфейса, потом может стоять слово extends и список интерфейсов-предков через запятую. Таким образом, одни интерфейсы могут порождаться от других интерфейсов, образуя свою, независимую от классов, иерархию, причем в ней допускается множественное наследование интерфейсов. В этой иерархии нет корня, общего предка.