Packages in Java Vortrag: Melanie Reichel und Anja Weiß 10.1.2002
Was sind packages? Wozu sind packages notwendig? Verwendung von packages Vordefinierte packages in Java Klassen- und Paketnamen Einbinden zusätzlicher Pakete Das public- Attribut Erstellen eigener Pakete Beispiel
Was sind packages? packages sind eine Möglichkeit, verwandte Klassen und Schnittstellen zu gruppieren. Sie ermöglichen es, dass Gruppen von Klassen nur bei Bedarf verfügbar sind. Sie beseitigen mögliche Namenskonflikte zwischen Klassen in unterschiedlichen Gruppen von Klassen. Ein Paket enthält eine beliebige Anzahl von Klassen, die nach Sinn, Verwendung oder auf der Grundlage der Vererbung zusammengefasst sind. packages können auch andere Pakete enthalten und bilden damit eine Hierarchieform, die ähnlich der Vererbungshierarchie ist. Jede Ebene stellt eine kleinere und spezifischere Gruppe von Klassen dar Oberste Ebene heißt java.
Nächste Ebene kann z.b. io, net, util oder awt heißen. Letzte Ebene kann dann z.b. das package image enthalten. Um sich auf eine Klasse in einem Paket zu beziehen, muß man alle Pakete angeben, in denen sich die Klasse befindet. z.b.: Die Klasse Color befindet sich in dem package awt. Dieses befindet sich im package java. Um Color zu verwenden, muß man folgende Notation verwenden: java.awt.color. Die Klassenbibliotheken von JAVA befinden sich in dem Paket java. Die Klassen in diesem Paket stehen in jeder Implementierung von JAVA zur Verfügung. Dieses Paket enthält kleinere packages, die spezielle Teile der Funktionalität von JAVA beinhalten, z.b. Dateiein- und Ausgaben.
Wozu sind packages notwendig? Zur Organisation und Verwaltung von Klassen in Einheiten, um nur die Elemente zu verwenden, die für ein Programm benötigt werden. Sie reduzieren Namenskonflikte. Pakete dienen dazu, Klassen, Variablen und Methoden in größerem Umfang zu schützen, als dies auf der Basis von Klassen möglich ist. Sie lassen sich auch zu Identifikation verwenden.
Verwendung von packages Damit eine Klasse verwendet werden kann, muß angegeben werden, in welchem package sie liegt. Dazu gibt es zwei unterschiedliche Möglichkeiten 1. - Die Klasse wird über ihren vollen Namen angesprochen. - Die Klasse oder Pakete müssen nicht importiert werden, um sie auf diese Art zu verwenden. - In den Programmtext wird z.b. folgende Zeile eingefügt: java.awt.font f = new java.awt.font() - Diese Variante sollte nur dann verwendet werden, wenn eine Klasse in einem Programm nur ein- oder zweimal auftritt. 2. - Eine Klasse wird über den Befehl import importiert. - Man kann dabei genau eine Klasse oder ein komplettes Klassenpaket importieren.
a) mit der folgenden Syntax wird genau eine Klasse importiert. import java.util.vector ; b) Wenn man ein komplettes Klassenpaket importiert, werden alle Klassen, die als public erklärt wurden importiert. Es wird also folgender Befehl verwendet: import java.awt.* ; Das package java.lang wird bei jedem Compileraufruf automatisch importiert. Ein expliziter import davon ist niemals nötig. Eigene Klassen in Programmen, die nicht zu irgendeinem Paket gehören, werden in einem Standardpaket- das Default-Paket -platziert. die Quelldateien werden im aktuellen Verzeichnis abgelegt, dort kompiliert und automatisch eingebunden (ohne import Anweisung)
Compiler braucht nur ein Default- Paket zur Verfügung zu stellen, aber typischerweise hat jedes Verzeichnis die Rolle eines Default- Paketes Es können also beliebig viele Default- Pakete angelegt werden, indem man einfach neues Unterverzeichnis anlegt und Quelldatei dort ablegt
Vordefinierte Pakete in JDK Der Umfang der Laufzeitbibliothek hat sich mit jeder neuen Version erhöht JDK 1.0 8 Standardpakete JDK 1.1 22 Standardpakete JDK 1.2 über 50 Standardpakete JDK 1.3 über 70 Standardpakete
Paket java.applet java.awt java.awt.color java.awt.datatransfer java.awt.dnd java.awt.event Bedeutung - Applet kann als Teil des Browsers arbeiten - kann Eingaben des Benutzers entgegennehmen etc - Grafikverarbeitung und Aufbau grafischer Schnittstellen - unterschiedliche Systeme zur Beschreibung von Farben - dient zur Kommunikation mit der Zwischenablage - Drag&Drop Aktionen - enthält Ereignismodell java.awt.font - Schriften und einzelne Fonts
java.awt.geom java.awt.im java.awt.image java.awt.print java.beans java.io - unterstützt 2D- Geometrie - zur Eingabe von Tasten- Sequenzen, die sich aus mehreren Tastenschlägen zusammensetzen - Verwaltung von Bitmap- Bildern -dientzumdrucken - ermöglicht JavaBeans- Technologie - Ein- und Ausgabeklassen für Streams und Dateien java.lang - Standard- Features von Java - Sonderklassen, die je einem primitiven Datentyp entsprechen
java.math java.net java.rmi java.security java.sql java.text java.util - Klassen für Zahlen extremer Größe - zur Durchführung von Netzoperationen z.b. URL s - dient zur Erstellung verteilter Java-zu-Java Applikationen - ermöglicht Implementierung von Zertifikaten und digitalen Unterschriften in Java- Komponenten - Verbindung von Java- Applikationen mit Datenbanken - Formatierung von Objekten wie z.b.: Zahlen String - unterstützt z.b. mit Zufallszahlen, Systemeigenschaften
Neben den Standardpaketen gibt es eine Reihe von Standarderweiterungen, deren Paketname mit javax beginnt. Sie sind nicht unbedingt Bestandteil eines jeden Java- Entwicklungssystems. Sie stellen häufig gebrauchte Erweiterungen zur Verfügung, deren Umfang die reinen Kernbibliotheken um ein Vielfaches übertrifft.
javax.accessibility javax.swing javax.swing.event javax.swing.undo - erweitert die Funktionalität der Benutzerschnittstellen eines Programms, dass diese von Technologien u. a. Spracherkennung verwendet werden kann -Grafische Benutzerschnittstellen - Swing- Komponenten könne automatisch Look and Feel einer Plattform annehmen - Ereignisse von Swing- Komponenten ausgelöst - Unterstützung von Rückgängig- Kommandos
Klassen -und Paketnamen Paketnamen bestehen aus mehreren Komponenten, die jeweils durch einen Punkt voneinander getrennt sind. Jeder Teil des mehrstufigen Paketnamens bezeichnet ein Unterverzeichnis. Nachdem man eine Klasse oder ein Paket importiert hat, kann man sich auf eine Klasse einfach dadurch beziehen, indem man den Namen ohne Paketidentifikation angibt. AUSSER: Wenn mehrere Klassen desselben Namens in unterschiedlichen packages vorhanden sind. In diesem Fall muss man einen Bezug zur betreffenden Klasse anhand des vollständigen Paketnamens einfügen.
Bsp.: importiert werden folgende beiden Pakete von unterschiedlichen Autoren import joeclasses.*; import eleanorsclasses.*; Innerhalb beider Pakete gibt es die Klasse Name mit einer jeweilig anderen Bedeutung. Wenn man folgendes eingibt, ist unklar, auf welche Klasse Name sich bezogen werden soll: Name myname = new Name( Susan ); Deshalb wird der vollständige Paketname eingefügt: joeclasses.name myname = new joeclasses.name ( Susan ); um Dopelungen bei Paketnamen zu vermeiden, ist das Domain- Namen- System zu empfehlen, da Domain-Namen weltweit eindeutig sind beim Paketnamen wird Domainname in umgekehrter Reihenfolge benutzt z.b. de.tfh-berlin Unterhalb des Basispaketes können Unterpakete beliebig geschachtelt werden z.b. de.tfh-berlin.math3.dvg3
Einbinden zusätzlicher packages in der Praxis Verwendung von Paketen von Drittanbietern um die Klassenpfade so kurz wie möglich zu halten, ist es günstig Pakete in ein gemeinsames Unterverzeichnis zu legen Vorgehensweise 1. anlegen eines Verzeichnisses z.b. H:\classes oder Verzeichnis de, ein Verzeichnis tfh-berlin in de etc. 2. abspeichern aller Pakete dies funktioniert nur wenn Anbieter ihre Klassendateien in Pakete ablegen wenn dies nicht geschehen ist, empfiehlt es sich die Klassen durch package- Anweisung Paketen zuzuordnen
3. Classpath setzen set CLASSPATH ==H:\classes manmussdiesensetzendamitjava Klassen findet, denn ansonsten gibt der Compiler eine Fehlermeldung aus ( die meisten Fehlermeldungen für nicht ladbare Klassendateien werden durch nicht vorhandene classpath- Variablen erzeugt)
Das public- Attribut Klassen verfügen über Paketschutz, d.h eine Klasse steht auch allen anderen Klassen im Paket zur Verfügung, aber außerhalb nicht zu sehen oder verfügbar wenn Klassen auch außerhalb des betreffenden Paketes zur Verfügung stehen sollen, muss man sie mit öffentlichen Schutz versehen--- das Attribut public wenn Klassen aus externen Paketen nicht public, bricht der Compiler die Übersetzung mit einer Fehlermeldung ab bei import- Anweisung mit * werden lediglich öffentliche Klassen importiert Warum soll Klasse verborgen bleiben? damit Hilfsklassen und Verhalten zur Verfügung stehen, die ausschließlich für die Implementierung notwendig sind
Erstellen eigener Pakete Um eine Klasse einem ganz bestimmten Paket zuzuordnen, muss am Anfang des Quelltextes die package- Anweisung stehen. package paketname; Da der Compiler eingebundene Quelldateien, die noch nicht übersetzt sind, während der Übersetzung einer anderen Klasse automatisch mitübersetzt, ist die Erstellung sehr einfach. Bei Editplus folgt nach dem javac.exe zunächst das Zielverzeichnis, dann der classpath und zum Schluß der sourcepath z.b. javac.exe d H:/classes classpath H:/classes sourcepath H:/emma301 und hinter java.exe folgt nur der classpath
zur Dokumentation der Pakete mit javadoc fügt man Ende hinzu javadoc -... -classpath.\classes Namen der Pakete javadoc -d docs -link "file://c:/jdk1.3.1/docs/api" -sourcepath.\src // Quellenpfad -classpath.\classes //Klassenpfad src\applicationemma301paint.java // ausführende Datei (Quelle) emma301 emma301.comp //Pakete mit Klassen emma301.rect emma301.point emma301.mpoint emma301.utils
emma301 rect comp mpoint point utils - AbstractGraphicalObject - BasicStrokeChooser - FontChooser -GraphicalObject - PaintChooser - PointChooser - EMMA301Paint - EMMA301PaintFRame - Line - Oval - Rectangle - RectangularGraphicalObject -Layer - Polygon - Polyline - PunktWolke - MultiPointGraphicalObject - EMMA301Dot - EMMA301Point - EMMA301PointCircle - EMMA301PointCross - EMMÁ301PointGeneral - EMMA301PointSquare -OnePoint - EMMA301Utils -Picture - CompsedGraphicalObject emma301 utils rect comp mpoint point