パッケージ

＜概要＞パッケージとアクセス制御について学びます。

パッケージは、名前の衝突を防ぐために用意されたグループ分けの仕組みです。
関連しているクラスを一つの小包(パッケージ)として扱い、
名前の衝突する可能性低下、検索性の向上、カプセル化などの役割を果たします。
また、クラスの名前やメンバーの名前の集まりのことを名前空間と呼びます。

●例題17-1　最も基本的なパッケージの利用方法。

○プログラム

//p1\Class1.java

package p1;

public class Class1{
　　public Class1(){
　　　　System.out.println("Class1");
　　}
}

//Class2.java

import p1.*;

public class Class2{
　　public static void main(String[] args){
　　　　Class1 c1=new Class1();
　　　　System.out.println("Class2");
　　}
}

○実行結果

D:\atsushi\Java\pp197>java Class2
Class1
Class2
-- Press any key to exit (Input "c" to continue) --

○解説

パッケージを宣言するには予約語 package を使います。
package p1; で、p1 という名前のパッケージを宣言したことになります。

パッケージを利用するには予約語 import を使います。
import p1.*; で、p1 という名前のパッケージに含まれる全てのクラスとインタフェースを利用できます。
* は、不特定文字列の代わりとなる記号です。
もし、p1 パッケージに含まれる Class1 クラスだけ利用したいのであれば、
import p1.Class1; と書くことも出来ます。
このように、パッケージの名前とクラスやインタフェースの名前を
合わせて書いたものを完全限定名と言います。
ただし、p1 パッケージに含まれる Class1 クラス以外は利用できません。
何か特別な事情がない限り、* を使えばいいでしょう。
ちなみに、パッケージの名前だけを書くのは誤りです。
誤り：import p1;

パッケージを指定していない Class2 クラスは、無名パッケージのメンバーになります。

★ソースファイルの保存場所

ソースファイルの保存場所はパッケージの名前によりある程度拘束されます。

pp197
　├p1
　│└Class1.java
　└Class2.java

プロジェクトフォルダ(自由に名前を決められる) pp197 の下に
パッケージの名前と同じ名前のフォルダを作り、その中にソースファイルを入れなければなりません。
無名パッケージの場合は、プロジェクトフォルダの中に入れましょう。
他の場所に保存するとコンパイルエラーです。

もし他の誰かが作成した同じ名前のパッケージに同じ名前のクラスがあったらどうなるでしょうか？
プロジェクトフォルダが異なれば、ファイルが上書きされる心配はありません。
しかし、コンパイルエラー(重複定義)は免れません。
同じ名前のパッケージに同じ名前のクラスがあるという事態を避けるためにも、
パッケージにはユニークな(唯一の)名前を付けましょう。

★ java.lang パッケージ

java.lang パッケージ内の public クラスとインタフェースは自動的に取り込まれます。
すなわち、以下の宣言は自動的に行われます。

　import java.lang.*;

●例題17-2　import されるものとは？

○プログラム

//p1\Class1.java

package p1;

public class Class1{
　　public Class1(){
　　　　System.out.println("Class1");
　　}
}

//p1\include\Class2.java

package p1.include;
import p1.*;

public class Class2{
　　public Class2(){
　　　　System.out.println("Class2");
　　}
}

//Class3.java

import p1.*;
import p1.include.*;

public class Class3{
　　public static void main(String[] args){
　　　　Class1 c1=new Class1();
　　　　Class2 c2=new Class2();
　　　　System.out.println("Class3");
　　}
}

○実行結果

D:\atsushi\Java\pp198>java Class3
Class1
Class2
Class3
-- Press any key to exit (Input "c" to continue) --

○解説

パッケージの名前には階層を持たせることが出来ます。
package p1.include; としたとき、p1.include パッケージは p1 パッケージのサブパッケージと呼ばれますが、
二つのパッケージに名前空間上の関連性はありません。
ただパッケージを分類して利用者に分かり易くしただけです。

pp198
　├p1
　│├Class1.java
　│└include
　│　└Class2.java
　└Class3.java

さて、import 宣言で取り込まれるものは何でしょうか？
そのパッケージのソースプログラム全て？
C++言語ではそうでしたが、Java言語ではクラスとインタフェースの宣言のみを取り込みます。
例えば、import p1.include.*; と書いても、
p1.include パッケージのプログラム import p1.*; は取り込まれません。

package は、プログラムの先頭、
import は、package の次、クラス宣言の前に書かなければなりません。

package は、一度しか書けませんが、
import は、何度でも書けます。
誤りではない：import p1.*; import p1.*;
定義まで取り込んでいたら重複定義でエラーですが、
宣言のみを上手く取り込んでいるみたいですね。

*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=アクセス制御*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=

C++言語のアクセス制御はクラスに適用するものでした。
ファイルの外部に公開するか否かはヘッダーファイルが管理していましたね。
しかし、Java言語のアクセス制御はクラスとパッケージの両方で使われます。
分かり易くなったような、相変わらずややこしいような……。

★クラスとインタフェースに対するアクセス制御

★クラスのメソッドとフィールドに対するアクセス制御

コンストラクタはメソッドと同様に扱われます。
*1：他のパッケージであってもサブクラスからなら使える

★インタフェースのメソッドとフィールドに対するアクセス制御

●例題17-3　同じパッケージにアクセスするには？

○プログラム

//p2\ClassA.java

package p2;

class ClassA{
　　public ClassA(){
　　　　System.out.println("ClassA");
　　}
}

//p2.ClassB.java

package p2;

class ClassB{
　　public static void main(String[] args){
　　　　ClassA ca=new ClassA();
　　　　System.out.println("ClassB");
　　}
}

○実行結果

D:\atsushi\Java\pp204\build>java p2.ClassB
ClassA
ClassB
-- Press any key to exit (Input "c" to continue) --

○解説

同じパッケージにアクセスするのに import は必要ありません。
実は今までも無名パッケージから無名パッケージにアクセスしていましたよね。

●例題17-4　異なるパッケージ、同じ名前のクラスの優先順位は？

○プログラム

//p3\Class1.java

package p3;

public class Class1{
　　public Class1(){
　　　　System.out.println("p3/Class1");
　　}
}

//Class1.java

import p3.*;

public class Class1{
　　public Class1(){
　　　　System.out.println("Class1");
　　}
　　public static void main(String[] args){
　　　　Class1 c1=new Class1();
　　　　p3.Class1 c2=new p3.Class1();
　　}
}

○実行結果

D:\atsushi\Java\pp210>java Class1
Class1
p3/Class1
-- Press any key to exit (Input "c" to continue) --

○解説

パッケージが異なれば、同じ名前のクラスであっても、異なるクラスとして扱われます。
したがって、このプログラムのように同じ名前のクラスを取り込んでも全く問題ありません。

それでは、どちらが優先的に呼び出されるのでしょうか？
同じパッケージならば、
ファイル内のクラス＞ファイル外のクラス
という結果が得られました。

完全限定名を使えば、あやふやさがなくなり明示的に特定のパッケージのクラスを呼び出すことが出来ます。

★ファイル外のクラス同士の優先順位は？

import により同じ名前のクラスを複数、異なるパッケージから取り込んだ場合は、
それらの優先順位は全て同じです。
どちらも取り込まれたパッケージ　……　パッケージ1のクラス＝パッケージ2のクラス
このとき、ファイル内に同じ名前のクラスがない場合は、参照があやふやであるとのエラーが出ます。
完全限定名を使えば、あやふやさは解消され、エラーも出なくなります。

●例題17-5　private なコンストラクタの意味するところは？

○プログラム

class Math{
　　static double PI=3.14;
　　private Math(){
　　}
　　static void sine(){
　　　　System.out.println("Math.sine()");
　　}
}

public class ClassM{
　　public static void main(String[] args){
　　　　System.out.println("Math.PI="+Math.PI);
　　　　Math.sine();
　　}
}

○解説

C++言語では、コンストラクタは public でなければならないと決められていましたが、
Java言語では、private なコンストラクタも許されており、特別な働きをします。

クラス外部から private コンストラクタのみを持つクラスのインスタンスが作れなくなるのです。
なぜなら、クラス外部からはコンストラクタを呼び出せないのですから。
private というアクセス制御が働いているのですね。
しかし、絶対にインスタンスを作れないということではありません。
private は、クラス内部からならアクセスできます。
つまり、同じクラスの内部からなら自分のインスタンスを作ることが出来ます。
でも、普通は作りません。
private なコンストラクタの役割は、入れ物としてのクラスであることを強調すること、なのですから。

自分でコンストラクタを書かなければ
public なデフォルトコンストラクタが生成されます。

それでは、private なコンストラクタと public なコンストラクタ、
両方あった場合(オーバーロード)はどうでしょう？
クラス外部からもインスタンスは作成できます。
また、複数の public なコンストラクタの共通処理を
private なコンストラクタにまとめて書けば、プログラムはすっきりします。
　private Math(){
　　……
　}
　public Math(int m){
　　　this();
　　　……
　}
　public Math(int m,String str){
　　　this();
　　　……
　}
自分のコンストラクタを呼び出す場合は this() を使うんでしたね。
this() の代わりに Math() なんて書くことは出来ませんよ。

protected なコンストラクタしか持たないクラスも同様の働きをします。
protected の場合は、

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