Java基础vsPython基础9-包和模块

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wanghao
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2021年10月09日23:35:30 0 131

一、Java包

Java定义了一种名字空间,称之为包:package。一个类总是属于某个包,类名(比如Person)只是一个简写,真正的完整类名是:包名.类名。

例如:

Lilei的Person类存放在包Li下面,因此完整类名是:Li.Person;

Hanmm的Person类存放在包Han下面,因此,完整类名是:Han.Person;

JDK的Arrays类存放在包java.util下面,因此,完整类名是:java.util.Arrays。

在定义class的时候,大家需要在第一行声明这个class属于哪个包。如Lilei的Person.java文件:

package Li; // 申明包名Li

class Person {

    public String name;

    public int age;

    // 定义静态属性score:

    public static int score;

}

在Java虚拟机执行的时候,JVM只看完整类名,因此,只要包名不同,类就不同。包可以是多层结构,用.隔开。例如:java.util。要特别注意:包没有父子关系。java.util和java.util.zip是不同的包,两者没有任何继承关系。没有定义包名的class,它使用的是默认包,非常容易引起名字冲突,因此,不推荐不写包名的做法。

二、Java文件结构

Java文件是按照Java包的结构组织起来的。假设以package_ww作为根目录,src作为源码目录,那么所有Java文件结构就是:

package_ww

└─ src

    ├─ Li

    │  └─ Person.java

    ├─ Han

       └─ Person.java

也就是说,所有Java文件对应的目录结构层次要和包的结构层次一致。编译后的.class文件也需要按照包结构存放。如果使用IDE,在IDE中,会自动根据包结构编译所有Java源码把编译后的.class文件放到bin目录下,那么,编译的文件结构就是:

package_ww

└─ bin

    ├─ Li

    │  └─ Person.class

    ├─ Han

       └─ Person.class

三、Java包作用域

位于同一个包的类,可以访问包作用域的字段和方法。不用public、protected、private修饰的字段和方法就是包作用域。例如,Person类定义在Li包下面,Main函数可以调用,因为Main和Person在同一个包:

package Li; 

public class Person {

    // 包作用域:

    void hello() {

        System.out.println("Hello!");

    }

}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Person p = new Person();

        p.hello(); // 可以调用,因为Main和Person在同一个包

    }

}

四、Java的import

在一个class中,大家总会引用其他的class。例如,Lilei包的Lilei.Person类,如果要引用JDK的Arrays类,存放在包java.util下面,因此完整类名是java.util.Arrays。可以有三种写法:

1. 直接写出完整类名:

package Li; // 申明包名Li

class Person {

    public String name;

    public int age;

    // 定义静态属性score:

    public static int score;

    public void run() {

        java.util.Arrays arrays = new java.util.Arrays();

}

显然,每次写完整类名这种方式比较痛苦...

2. 用import语句,导入java.util.Arrays,然后写简单类名:

package Li; // 申明包名Li

// 导入完整类名:

import java.util.Arrays;

class Person {

    public String name;

    public int age;

    // 定义静态属性score:

    public static int score;

    public void run() {

        Arrays arrays = new Arrays();

}

注意:在写import的时候,可以使用*,表示把这个包下面的所有class都导入进来(但不包括子包的class),一般不推荐这种写法,因为在导入了多个包后,很难看出Arrays类属于哪个包。

package Li; // 申明包名Li

// 导入java.util包的所有class

import java.util.*;

class Person {

    public String name;

    public int age;

    // 定义静态属性score:

    public static int score;

    public void run() {

        Arrays arrays = new Arrays();

}

此外,还有一种import static的语法,它可以导入可以导入一个类的静态字段和静态方法,但这种方法用的很少,这里就不做过多陈述。

总结:Java编写class的时候,编译器会自动帮我们做两个import动作:

默认自动import当前package的其他class;

默认自动import java.lang.*。

Java编译器最终编译出的.class文件只使用完整类名,因此,在代码中,当编译器遇到一个class名称的时候:

如果是完整类名,就直接根据完整类名查找这个class;

如果是简单类名,按下面的顺序依次查找:

查找当前package是否存在这个class;

查找import的包是否包含这个class;

查找java.lang包是否包含这个class。

如果按照上面的规则还无法确定类名,则编译报错。

五、Python的模块(module)和包(package)

Python模块(Modules),本质上是一个Python程序,以.py作为文件后缀。任何py文件都可以作为一个模块(Modules)。通过使用模块,不仅可以有效地避免命名空间的冲突,还可以将一个较大的程序分为多个文件,提升代码的可维护性和可重用性。

Python同样具有包(Package)的概念,特别在稍大型的项目中常常需要编写、用到大量的模块,此时可以使用包(Package)来管理这些模块。Python的包,是里面装了一个__init__.py文件的文件夹。

__init__.py文件(前后各有 2 个下划线'_')具有下面4个性质:

1. 它本身是一个模块;

2. 这个模块的模块名不是__init__,而是这个包的名字,也就是装着__init__.py文件的文件夹的名字。

3. 它的作用是将一个文件夹变为一个Python模块

4. 它可以不包含代码,不过一般会包含一些Python初始化代码(例如批量导入我们需要用到的模块,这样我们就不用在用到的时候再一一导入),在这个包被import的时候,这些代码会自动被执行。

Python包具有下面3个性质:

1. 它实质上是一个文件夹;

2. 该文件夹里面一定有__init__.py模块,其他的模块可以有也可以没有;

3. 它的本质依然是模块,因此一个包里面还可以装其他的包。

六、Python的import导入模块和包

Python导入模块一般有两种方法:

import 模块名1, 模块名2,…

from 模块名 import 成员名1,成员名2,…

注意,模块名里面只需写py文件的名字,不需要加后缀。

此外,应尽量避免使用下列方式,如:

from sys import *

上面这种方式意思是把sys模块下所有的成员全部导入进来,容易出现名称重复的情况。如果有两个模块里面有相同的成员,运行的时候会出问题,Python不能确定用的是哪一个模块里面的内容。

Python导入包的方法和导入模块比较类似,只不过由于层级比一般模块多了一级,所以多了一条导入形式:

import 包名

from 包名 import 模块名 

from 包名.模块名 import 成员名

注意:在导入包的时候,实际上是导入了它的__init__.py文件。

总结: Python里存在着这样的相互关系:

1. 数据(data)可封装在容器(列表、元组、字符串、字典)里;

2. 代码可封装在函数(function)里;

3. 函数(function)和数据可封装在类(class)里(或者说方法和属性可封装在类里面);

4. 数据、函数和类可以打包在模块(module)里;

5. 多个模块(module)可以打包在包(package)里;

6. 多个包(package)可以打包在库(library)里。


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