Java中关于包、导包、jar包的问题详解

在我们日常的开发中，一般使用编译器进行代码编写和管理，利用Maven进行依赖（jar包）的管理，不需要自己对包进行管理，因此对包的概念并不十分清晰。掌握关于包（package）、import（导包）和jar包的详细关系对理解maven和部署程序等有很大的意义。

classpath

理解包的概念前，我们首先需要知道jre会去哪个路径找到类文件，这里就引入了classpath的概念。

编译、运行Java程序时，JRE会去该变量指定的路径中搜索所需的类（.class）文件，很多配置教程都让我们设置CLASSPATH环境变量为：
.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar

但是其实没有必要，在JDK 1.5之后，完全可以不配置这个变量。不配置CLASSPATH，JRE会自动搜索当前路径下的类文件。编译、运行时，系统可以自动加载dt.jar和tools.jar文件中的Java类。

现在我们假设classpath是：.;C:\work\project1\bin;C:\shared，当JVM在加载abc.xyz.Hello这个类时，会依次查找：

<当前目录>\abc\xyz\Hello.class
C:\work\project1\bin\abc\xyz\Hello.class
C:\shared\abc\xyz\Hello.class

注意到.代表当前目录。如果JVM在某个路径下找到了对应的class文件，就不再往后继续搜索。如果所有路径下都没有找到，就报错。

classpath的设定方法有两种：

在系统环境变量中设置classpath环境变量，不推荐，会污染整个系统环境；
在启动JVM时设置classpath变量，推荐。

在启动JVM时设置classpath才是推荐的做法，实际上就是给java命令传入-classpath或-cp参数：
java -classpath .;C:\work\project1\bin;C:\shared abc.xyz.Hello或
java -cp .;C:\work\project1\bin;C:\shared abc.xyz.Hello
没有设置系统环境变量，也没有传入-cp参数，那么JVM默认的classpath为.，即当前目录。

在IDE中运行Java程序，IDE自动传入的-cp参数是当前工程的bin目录和引入的jar包。
更好的做法是，不要设置classpath！默认的当前目录.对于绝大多数情况都够用了。

package

包又称为package，Java中引入包这种语法机制主要是方便程序的管理。不同功能的类被分门别类到不同的软件包中，查找、管理、维护比较方便。

如何定义package：Java源程序的第一行上编写package语句

语法结构：package 包名

包名的命名规范：公司域名倒叙 + 项目名 + 模块名 + 功能名
例如：top.tjtulong.oa.user
从此类名变为top.tjtulong.oa.user.Test01，一个包将来对应一个目录。

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。

以Test01.java为例可以采用两种编译和运行方法。

package top.tjtulong.oa.user;

public class Test01 {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("Test01 main method execute");
	}
}

方式一：

编译：javac java源文件路径（在硬盘上生成Test01.class）
按照top、tjtulong、oa、user创建文件夹，将Test01.class拷入
运行：java top.tjtulong.oa.user.Test01
保证DOS命令窗口的路径先切换到top目录所在路径

方式二（方便）：
直接javac -d 编译之后存放路径 java源文件路径可以自动生成目录存放class文件，
如：javac -d . *.java 将当前目录下所有java文件编译后存放在当前目录。

案例（来源廖雪峰Java教程）：
假设以package_sample作为根目录，src作为源码目录，那么所有文件结构就是：
package_sample
在这里插入图片描述
编译后的.class文件也需要按照包结构存放。如果使用IDE，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：

编译的命令相对比较复杂，我们需要在src目录下执行javac命令：
javac -d ../bin ming/Person.java hong/Person.java mr/jun/Arrays.java
在IDE中，会自动根据包结构编译所有Java源码，所以不必担心使用命令行编译的复杂命令。

import

在一个类中引用另一个类时，需要另一个类的完整类名，当两个类文件位于同一个包下时可以省略包名：

package top.tjtulong.oa.user;

public class Test02 {
	public static void main(String[] args) {
		// 完整包名
		top.tjtulong.oa.user.Test01 test1 = new top.tjtulong.oa.user.Test01();
		
		// 在同一目录下可以省略包名
		Test01 test11 = new Test01();
		System.out.println("Test02 main method execute");
	}
}

很显然，每次写完整类名比较痛苦，因此，第二种写法是用import语句：

package top.tjtulong;

import top.tjtulong.oa.user;
//import top.tjtulong.oa.*;

public class Test04 {
	public static void main(String[] args) {
	    // import后不需要包名了
	    Test01 test1 = new Test01();
		System.out.println("Test04 main method execute");
	}
}

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，不知道类是从哪里来的。

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名称时：

如果是完整类名，就直接根据完整类名查找这个class（从ClassPath中）；
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（从ClassPath中）；
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。

jar包

如果有很多.class文件，散落在各层目录中，肯定不便于管理。如果能把目录打一个包，变成一个文件，就方便多了。jar包就是用来干这个事的，它可以把package组织的目录层级，以及各个目录下的所有文件（包括.class文件和其他文件）都打成一个jar文件，这样一来，无论是备份，还是发给客户，就简单多了。

jar包实际上就是一个zip格式的压缩文件，而jar包相当于目录。如果我们要执行一个jar包的class，就可以把jar包放到classpath中：
java -cp ./hello.jar abc.xyz.Hello
这样JVM会自动在hello.jar文件里去搜索某个类。

因为jar包就是zip包，所以直接在资源管理器中，找到正确的目录，点击右键，在弹出的快捷菜单中选择“发送到”，“压缩(zipped)文件夹”，就制作了一个zip文件。然后，把后缀从.zip改为.jar，一个jar包就创建成功。

jar包还可以包含一个特殊的/META-INF/MANIFEST.MF文件，MANIFEST.MF是纯文本，可以指定Main-Class和其它信息。JVM会自动读取这个MANIFEST.MF文件，如果存在Main-Class，我们就不必在命令行指定启动的类名，而是用更方便的命令：
java -jar hello.jar

jar包还可以包含其它jar包，这个时候，就需要在MANIFEST.MF文件里配置classpath了。

在大型项目中，不可能手动编写MANIFEST.MF文件，再手动创建zip包。Java社区提供了大量的开源构建工具，例如Maven，可以非常方便地创建jar包。

【文章参考】

https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1260466914339296
https://blog.csdn.net/sinat_30973431/article/details/82556821