3.9 Compilationseinheiten und eigene Pakete schnüren

Ein Java-Paket ist eine logische Gruppierung von Klassen. Zu einem Paket gehörende Klassen befinden sich normalerweise [Ich schreibe »normalerweise«, da die Paketstruktur nicht zwingend auf Verzeichnisse abgebildet werden muss. Pakete könnten beispielsweise vom Klassenlader aus einer Datenbank gelesen werden. Im Folgenden wollen wir aber immer von Verzeichnissen ausgehen.] im gleichen Verzeichnis. Der Name des Pakets ist dann gleich dem Namen des Verzeichnisses (und natürlich umgekehrt). Nehmen wir folgende Verzeichnisstruktur mit einer Klasse an:

com/tutego/ com/tutego/Chocolate.java

Hier ist der Paketname com.tutego und somit der Verzeichnisname com/tutego/. Umlaute und Sonderzeichen sollten vermieden werden, da sie auf dem Dateisystem immer wieder für Ärger sorgen. Aber Bezeichner sollten ja sowieso immer auf Englisch sein.

3.9.1 Die package-Anweisung

Um die Klasse Chocolate in ein Paket com.tutego zu setzen, enthält der Quellcode als Oberstes eine package-Anweisung. Die package-Anweisung muss die erste Anweisung sein, sonst gibt es einen Übersetzungsfehler. Da Kommentare keine Anweisungen sind, lassen sich selbstverständlich Kommentare vor die package-Anweisung setzen.

package com.tutego; 
 
public class Chocolate 
{ 
 ... 
}

3.9.2 Importieren von Klassen mit import

Um Klassen außerhalb des eigenen Pakets nutzen zu können, müssen sie dem Compiler präzise beschrieben werden. Die erste Möglichkeit war die volle Qualifizierung:

com.tutego.Chocolate s = new com.tutego.Chocolate();

Die praktischere Möglichkeit war, den Compiler über import auf die Klassen im Paket aufmerksam zu machen:

import com.tutego.Chocolate; 
 
class SantaClaus 
{ 
  Chocolate s;    // sonst com.tutego.Chocolate 
}

Damit nicht alle Klassen eines Pakets einzeln aufgeführt werden müssen, können wir auch mit dem Sternchen als einer Art Wildcard dem Compiler alle sichtbaren Klassen bekanntmachen:

import com.tutego.*;

3.9.3 Hierarchische Strukturen und das Default-Package

Pakete lassen sich in Hierarchien ordnen, sodass in einem Paket wieder ein anderes Paket liegen kann; das ist genauso wie bei der Verzeichnisstruktur des Dateisystems. Sun definiert das Paket java für einen Hauptzweig, aber auch javax. Unter dem Paket java liegen dann zum Beispiel awt, util und weitere. Es werden durch import java.* nicht automatisch alle Klassen der Unterpakete mit eingebunden. Die import-Deklaration bezieht sich nur auf ein Verzeichnis und schließt die Unterverzeichnisse nicht mit ein.

Unbenanntes Paket (default package)

Falls eine Klasse ohne Paket-Angabe implementiert wird, befindet sie sich standardmäßig im unbenannten Paket (engl. unnamed package) oder Default-Paket. Es ist eine gute Idee, eigene Klassen immer in Paketen zu organisieren. Das erlaubt auch feinere Sichtbarkeiten.

In Eclipse stehen Klassen im unbenannten Paket unter dem »virtuelles« (default package).

Abbildung 3.3 Das Verzeichnis »default package«

3.9.4 Paketnamen

Prinzipiell kann ein Paketname beliebig sein, doch Hierarchien bestehen in der Regel aus umgedrehten Domänennamen. Aus der Domäne zur Webseite http://tutego.com wird also com.tutego. Diese Namensgebung gewährleistet, dass Klassen auch weltweit eindeutig bleiben. Ein Paketname wird in aller Regel komplett kleingeschrieben.

3.9.5 Klassen mit gleichen Namen in unterschiedlichen Paketen

Ein Problem gibt es bei mehreren gleich benannten Klassen in unterschiedlichen Paketen. Hier ist eine volle Qualifizierung nötig. So gibt es in den Paketen java.awt und java.util eine Liste. Ein einfaches import java.awt.* und java.util.* hilft da nicht, weil der Compiler nicht weiß, ob die GUI-Komponente oder die Datenstruktur gemeint ist. Auch sagt ein import nichts darüber aus, ob die Klassen in der importierenden Datei jemals gebraucht werden. Das Gleiche gilt für die Klasse Date, die einmal in java.util und einmal in java.sql zu finden ist. Lustigerweise erweitert java.sql.Date die Klasse java.util.Date. Dass der Compiler hier nicht durcheinanderkommt, ist ganz einfach dadurch zu erklären, dass er die Klassen nicht nur anhand ihres Namens unterscheidet, sondern vielmehr auch anhand ihrer Pakete. Der Compiler betrachtet intern immer eine volle Qualifizierung.

3.9.6 Compilationseinheit (Compilation Unit)

Die package- und import-Deklarationen gehören nicht wirklich zu der Typ-Deklaration, die nur ein class C { } oder verwandte Typdeklarationen umfasst. Genaugenommen sind dies alles Bestandteile einer Compilationseinheit (Compilation Unit). So besteht eine Compilationseinheit aus höchstens einer Paketdeklaration, beliebig vielen import-Deklarationen, und beliebig vielen Typdeklarationen. Ein Paket ist letztendlich eine Sammlung aus Compilationseinheiten.

3.9.7 Statischer Import

Das import hat in Java die Bedeutung, den Compiler über die Pakete zu informieren, sodass eine Klasse nicht mehr voll qualifiziert werden muss, wenn sie im import-Teil explizit aufgeführt wird oder wenn das Paket der Klasse genannt ist.

Falls eine Klasse statische Funktionen oder Konstanten vorschreibt, werden ihre Eigenschaften immer über den Klassennamen angesprochen. Es gibt nun mit dem statischen Import die Möglichkeit, die Klasseneigenschaften wie eigene Funktionen oder Variablen ohne Klassennamen sofort zu nutzen.

Praktisch ist das zum Beispiel für die Bildschirmausgabe, wenn die statische Variable out aus System eingebunden wird:

import static java.lang.System.out;

Bei der sonst üblichen Ausgabe über System.out.printXXX() kann nach dem statischen Import der Klassenname entfallen, und es bleibt beim out.printXXX().

Listing 3.10 StaticImport.java

import static java.lang.System.out; 
import static javax.swing.JOptionPane.showInputDialog; 
import static java.lang.Integer.parseInt; 
import static java.lang.Math.max; 
import static java.lang.Math.min; 
 
class StaticImport 
{ 
  public static void main( String[] args ) 
  { 
    int i = parseInt( showInputDialog( "Erste Zahl " ) ); 
    int j = parseInt( showInputDialog( "Zweite Zahl " ) ); 
    out.printf( "%d ist größer oder gleich %d.%n", max(i, j), min(i, j)  ); 
  } 
}

Mehrere Typen statisch importieren

Das statische Import bindet im Beispiel die max() und min()-Funktionen ein. Besteht Bedarf für weitere Funktionen, gibt es neben der individuellen Aufzählung eine Wildcard:

import static java.lang.Math.*;

Auch wenn Java seit Version 5 diese Möglichkeit bietet, sollte der Einsatz maßvoll erfolgen. Die Möglichkeit der statischen Importe wird dann nützlicher, wenn Klassen Konstanten nutzen wollen. Doch dazu später mehr.

3.9.8 Eine Verzeichnisstruktur für eigene Projekte

Neben der Einteilung in Pakete für das eigene Programm ist es auch sinnvoll, die gesamte Applikation in verschiedenen Verzeichnissen aufzubauen. Im Allgemeinen finden sich drei wichtige Hauptverzeichnisse: src für die Quellen, lib für externe Bibliotheken, auf die das Programm aufbaut, und bin (oder build) für die erzeugten Klassen-Dateien. Das Verzeichnis src lässt sich noch weiter unterteilen, etwa für Quellen, die Testfälle implementieren, oder für Beispiele:

src/ core/ examples/ test/ lib/ bin/

Mehr Anregungen zur Verzeichnisstruktur gibt die Webseite von Sun, http://java.sun.com/blueprints/code/projectconventions.html.

Ihr Kommentar