包与访问修饰符

包（Package）用于组织类，访问修饰符控制类成员的可见性。

包（Package）

为什么需要包？

• 避免命名冲突 — 不同包中可以有同名类
• 组织代码 — 按功能模块分类管理
• 控制访问权限 — 包级别可见性

包的定义

// 文件: src/com/example/demo/Hello.java
// 包声明必须是文件的第一行（非注释）
package com.example.demo;

public class Hello {
    // ...
}

包的命名规范

// 域名反转 + 项目名
com.example.myapp
org.apache.commons
cn.edu.tsinghua.cs

使用包中的类

// 方式一：使用全限定名
com.example.demo.Hello hello = new com.example.demo.Hello();

// 方式二：使用 import（推荐）
import com.example.demo.Hello;
// 或导入整个包
import com.example.demo.*;

// 方式三：静态导入（导入静态方法或常量，Java 5+）
import static java.lang.Math.PI;
import static java.lang.Math.sqrt;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(PI);         // 直接使用常量
        System.out.println(sqrt(16));   // 4.0
    }
}

包的目录结构

包的层级必须与文件系统的目录结构一致：

src/
└── com/
    └── example/
        └── demo/
            ├── Hello.java        (package com.example.demo)
            └── util/
                └── StringUtil.java  (package com.example.demo.util)

访问修饰符

Java 有四种访问级别，从宽到窄：

修饰符	类内部	同包	子类（不同包）	其他
public	✅	✅	✅	✅
protected	✅	✅	✅	❌
default（无修饰符）	✅	✅	❌	❌
private	✅	❌	❌	❌

package com.example.demo;

public class AccessModifierDemo {
    // private — 仅类内部可见
    private int privateVar = 1;

    // default（无修饰符）— 同包可见
    int defaultVar = 2;

    // protected — 同包 + 子类可见
    protected int protectedVar = 3;

    // public — 所有地方可见
    public int publicVar = 4;

    // private 方法
    private void privateMethod() {
        System.out.println("private 方法");
    }

    // default 方法
    void defaultMethod() {
        System.out.println("default 方法");
    }

    // protected 方法
    protected void protectedMethod() {
        System.out.println("protected 方法");
    }

    // public 方法
    public void publicMethod() {
        // 类内部可以访问所有级别
        System.out.println(privateVar);    // ✅
        System.out.println(defaultVar);    // ✅
        System.out.println(protectedVar);  // ✅
        System.out.println(publicVar);     // ✅
    }
}

不同场景的可见性

// 同一个包中的类
package com.example.demo;

public class SamePackage {
    public void test() {
        AccessModifierDemo demo = new AccessModifierDemo();
        // System.out.println(demo.privateVar);    // ❌
        System.out.println(demo.defaultVar);      // ✅ 同包
        System.out.println(demo.protectedVar);    // ✅ 同包
        System.out.println(demo.publicVar);       // ✅ 所有
    }
}

// 不同包中的子类
package com.example.other;

import com.example.demo.AccessModifierDemo;

public class SubClass extends AccessModifierDemo {
    public void test() {
        // System.out.println(privateVar);    // ❌
        // System.out.println(defaultVar);    // ❌ 不同包
        System.out.println(protectedVar);     // ✅ 子类
        System.out.println(publicVar);        // ✅ 所有
    }
}

// 不同包中的非子类
package com.example.other;

import com.example.demo.AccessModifierDemo;

public class UnrelatedClass {
    public void test() {
        AccessModifierDemo demo = new AccessModifierDemo();
        // System.out.println(demo.privateVar);    // ❌
        // System.out.println(demo.defaultVar);    // ❌
        // System.out.println(demo.protectedVar);  // ❌
        System.out.println(demo.publicVar);       // ✅
    }
}

类的访问修饰符

// public 类 — 可以被任意包访问
public class PublicClass { }

// default 类 — 只能被同包访问
class DefaultClass { }

// 注意：外部类不能声明为 private 或 protected
// private class PrivateClass { }  // ❌ 编译错误
// protected class ProtectedClass { }  // ❌ 编译错误

import 详解

// 导入单个类
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 导入整个包下的所有类
import java.util.*;

// 静态导入
import static java.lang.Math.*;

// 导入多个同名类时的处理
import java.util.Date;
// import java.sql.Date;  // 冲突！
// 解决方案：在代码中使用全限定名
java.sql.Date sqlDate = new java.sql.Date(1000);
java.util.Date utilDate = new java.util.Date();

常用 JDK 包

包名	用途
java.lang	核心语言包（自动导入），如 String、Math、System
java.util	集合框架、日期时间、Scanner 等工具类
java.io	输入输出流
java.nio	新 I/O（非阻塞 I/O）
java.net	网络编程
java.sql	数据库操作（JDBC）
java.time	Java 8+ 日期时间 API
java.math	BigDecimal、BigInteger 等数学运算
java.awt / javax.swing	GUI 图形界面
java.util.concurrent	并发编程工具类

编译与运行带包的程序

// 文件: src/com/example/Hello.java
package com.example;

public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello from package!");
    }
}

# 在 src 目录下编译
javac com/example/Hello.java

# 运行（需要全限定名）
java com.example.Hello

练习

// 创建如下包结构并编写代码
//
// src/
// └── com/
//     └── myapp/
//         ├── Main.java          (package com.myapp)
//         ├── model/
//         │   └── User.java      (package com.myapp.model)
//         └── service/
//             └── UserService.java (package com.myapp.service)

// Main.java
package com.myapp;

import com.myapp.model.User;
import com.myapp.service.UserService;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        UserService service = new UserService();
        User user = service.findById(1L);
        System.out.println(user);
    }
}

// User.java
package com.myapp.model;

public class User {
    private Long id;
    private String name;

    public User(Long id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    // getter / setter ...
}

// UserService.java
package com.myapp.service;

import com.myapp.model.User;

public class UserService {
    public User findById(Long id) {
        return new User(id, "张三");
    }
}