Java包范围可见性

概述

本文主要介绍Java中的完全限定名，包范围可见性以及类从编译到运行时完全限定名的确定和类连接的大致过程。下面就让我们一起来看一下...

1.完全限定名

Java中类的完全限定名指的是带有完整包名的类，比如String类是在java.lang下，它的完全限定名就是java.lang.String。完全限定名常见的是在import语句后面，大多数情况下，import后面跟的就是某个类的完全限定名，少数情况下，import后面会引入某个包下的所有类，比如java.lang.*，此时就不是某个类的完全限定名了。

2.包范围可见性-访问修饰符修饰的类

先看下面这张图

包结构

说明：在这张图中，Class2和Class4都是没加访问修饰符的类（默认），Class1,Animal,Class3这三个类都无法调用Class2和Class4,因为它们不属于同一级包，比如Animal是在Class2和Class4的上级包，Class1是在package2同级的另一个包package1中，Class3是在package2的子包package3中。
在Java中，声明类的时候，访问修饰符只有两种，参考代码如下：

public class Class1{
    ...
}

class Class2{
    ...
}

public修饰符表示任何包下都能够访问，而不加任何访问修饰符的，即默认情况下，表示只能同级包内访问。

3.包范围可见性-类与类之间变量访问的可见性

再看下面这张图

包结构

Class2类中声明了四个用不同访问修饰符修饰的变量，如下：

Class2类

下面是几个不同的类对Class2中变量的调用情况：
首先是Class4

Class4中对Class2中实例变量的调用情况

然后是Class1

Class1中对Class2中实例变量的调用情况

再然后是Class3

Class3中对Class2中实例变量的调用情况

通过上面几张图主要是想说明几个处于不同包位置的没有直接关系的类之间对实例变量的调用情况，小结论：
* 处于同级包下的类在调用另一个类中的变量的时候，除了private修饰的私有变量不能访问外，其他修饰符修饰的变量都能访问；
* 处于不同级包的类只能访问public修饰的变量，其他都不能访问。

好了，上面说的是类与类之间的访问，接下来说一说继承中的变量访问情况...

4.包范围可见性-类继承

还是一样的，先上图：

包结构

在上文中有说明Class2中定义了四个不同访问修饰符修饰的变量，Class5是继承自Class2，下面来看一看Class5这个类中对Class2四个变量的访问情况...

类Class5

通过上面的截图我们可以看到变量D是红色的，也就是不能访问，而D是private修饰符修饰的，所以到此也就证明了private修饰的变量只能在本类中使用，其他类或者子类都无法访问，public修饰的变量在其他类和子类中都能被访问（不管其他类是在同级包还是不在都能够访问），protected和default的区别就在于子类是否和父类在同级包中，protected修饰的变量子类在其他包中也可以访问，但是default情况下的变量子类只能在同级包中才可以访问。

注：类中方法（包括静态方法）以及静态变量的可见性和上面所述的实例变量的可见性情况相同，就不再一一列举了。

5.完全限定名的确定和类连接

在Java中，Java代码的执行需要经过编译和解释这两个基本步骤，Java代码的编译是由Java编译器来做的，把Java源代码翻译成字节码，通俗的讲就是把.java文件翻译成.class文件，在这个过程中有一个很重要的步骤，就是Java编译器在编译源代码的时候，会确定类中引用的每个类的完全限定名，确定的方式是根据import语句和classpath，如果import语句后面跟的是类的完全限定名，那么这个类的完全限定名就直接确定下来了，如果跟的是类似java.lang.*（模糊导入）的语句，那么Java编译器会再根据classpath配置的路径去找对应的父包，也就是lang包，再在父包下寻找对应的类，如果还有一个java.xxx.*的import语句,恰好类中引用的类名在这两个包下都有，那么Java就会提示编译错误，因为编译器不知道到底要用哪一个包下的类，也就是类的完全限定名确定不下来，因而报错。当引用的类的完全限定名确定下来了之后，Java编译后的字节码文件开始在Java虚拟机上跑，连接就发生在该阶段，Java虚拟机会根据在编译阶段确定下来的引用到的类的完全限定名在classpath路径中寻找对应的类并加载，这样代码就齐全了，可以正常的跑起来了...

6.总结

本文内容较为基础，主要是这段时间在对Java基础进行系统性的回顾，期间遇到的一些比较重要且容易忽略的知识点在此记录下来，让自己有一个更深刻的印象，内容如有不当之处，欢迎各位大佬批评指正！