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java import 导入包时,我们需要注意什么呢?

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看山
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发布于: 2021 年 01 月 31 日
java import 导入包时,我们需要注意什么呢?

你好,我是看山。


这篇文章起因是 code review 时和同事关于 import 导入声明的分歧。


用过 IDEA 的都知道,默认情况下,通过 import 导入类时,当数量达到设置数量(类 5 个、静态变量 3 个),就会改为按需导入方式,也就是使用使用*号折叠导入。


同事建议不要采用按需导入,要使用单类型导入 (single-type-import)。而我是觉得既然 IDEA 作为宇宙级的 IDE,不会在这种地方出现纰漏,所以想继续按照 IDEA 默认配置来。


所以总结一下这两种方式的差异。如果对 java import 不熟悉,可以从 这里 看看。


import 的两种导入声明


在 java 中,通过 import 导入类的方式有两种:


  • 单类型导入 (single-type-import),例如 import java.io.File:这种方式比较容易理解,而且大部分时候我们用的都是这种方式。通过明确指明类和接口路径,将他们导入进来。

  • 按需类型导入 (type-import-on-demand),例如 import java.io.*:通过通配符*定义导入方式,但是并不是直接导入这个包下的所有类,而是可以导入所有类。也就是说,如果需要就导入,不需要就不导入。


有如下属性:


  1. java 以这样两种方式导入包中的任何一个public的类和接口(只有 public 类和接口才能被导入)

  2. 上面说到导入声明仅导入声明目录下面的类而不导入子包,这也是为什么称它们为类型导入声明的原因。

  3. 导入的类或接口的简名(simple name)具有编译单元作用域。这表示该类型简名可以在导入语句所在的编译单元的任何地方使用。这并不意味着你可以使用该类型所有成员的简名,而只能使用类型自身的简名。例如:java.lang 包中的 public 类都是自动导入的,包括MathSystem类。但是,你不能使用它们的成员的简名PI()gc(), 而必须使用Math.PI()System.gc(). 你不需要键入的是java.lang.Math.PI()java.lang.System.gc()

  4. 程序员有时会导入当前包或java.lang包,这是不需要的,因为当前包的成员本身就在作用域内,而java.lang包是自动导入的。java 编译器会忽略这些冗余导入声明 (redundant import declarations)。


按需导入机制


按需类型导入在大部分情况用起来更加方便,一个通配符可以导入包下的所有类,就不用费劲写一堆导入了。


但是,根据能量守恒,在敲代码时节省下来的能量,必然会在其他地方消耗。


比如,Date类,如果完全使用按需类型导入,可以写做import java.util.*。当这个类恰好需要,PrepareStatement时,又需要加上import java.sql.*导入,这个时候,编译器不知道Date类是要用java.util包里的还是java.sql里面的了,就会报出Reference to 'Date' is ambiguous, both 'java.util.Date' and 'java.sql.Date' match异常,也就是所说的命名冲突


解决办法就是指明Date类的全路径,也就是使用单类型导入:import java.util.Date


除了命名冲突,还有一些不太明显的缺点:


  1. 编译速度:因为按需导入机制的特性,需要在 CLASSPATH 下找到所有符合包名的类,在编译时会消耗性能。在小项目中,这个速度可以忽略。如果在大项目中,就会有明细差异。

  2. 可读性:在使用 IDE 开发过程中,我们很少会在import中查看类的路径。但是如果需要我们在其他环境编辑文件,比如 vim,从import查看类的路径就很便捷了。


导入不需要的类会发生什么呢


从理性讲,java 编译器一定会在这里做优化,不会把不需要的导入声明加入到 class 文件中,但是之前没有看到哪里有说明,所以动手做一下实验:


先定义 java 类:


package cn.howardliu;
// 需要用到的单类型导入import java.util.Date;// 需要用到的按需类型导入import java.math.*;// 不需要用到的单类型导入import java.sql.PreparedStatement;// 不需要用到的按需类型导入import java.awt.*;
public class Main { private Date date1; private BigDecimal num1;
public void test(){ Date date2 = new Date(); BigDecimal num2 = new BigDecimal(0); }}
复制代码


通过命令javac Main.java编译,然后通过javap -verbose Main.class查看编译结果:


Classfile /path/to/Main.class  Last modified 2021-1-31; size 439 bytes  MD5 checksum 81e13559f738197b4875c2c2afd6fc41  Compiled from "Main.java"public class cn.howardliu.Main  minor version: 0  major version: 52  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPERConstant pool:   #1 = Methodref          #7.#19         // java/lang/Object."<init>":()V   #2 = Class              #20            // java/util/Date   #3 = Methodref          #2.#19         // java/util/Date."<init>":()V   #4 = Class              #21            // java/math/BigDecimal   #5 = Methodref          #4.#22         // java/math/BigDecimal."<init>":(I)V   #6 = Class              #23            // cn/howardliu/Main   #7 = Class              #24            // java/lang/Object   #8 = Utf8               date1   #9 = Utf8               Ljava/util/Date;  #10 = Utf8               num1  #11 = Utf8               Ljava/math/BigDecimal;  #12 = Utf8               <init>  #13 = Utf8               ()V  #14 = Utf8               Code  #15 = Utf8               LineNumberTable  #16 = Utf8               test  #17 = Utf8               SourceFile  #18 = Utf8               Main.java  #19 = NameAndType        #12:#13        // "<init>":()V  #20 = Utf8               java/util/Date  #21 = Utf8               java/math/BigDecimal  #22 = NameAndType        #12:#25        // "<init>":(I)V  #23 = Utf8               cn/howardliu/Main  #24 = Utf8               java/lang/Object  #25 = Utf8               (I)V{  public cn.howardliu.Main();    descriptor: ()V    flags: ACC_PUBLIC    Code:      stack=1, locals=1, args_size=1         0: aload_0         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V         4: return      LineNumberTable:        line 12: 0
public void test(); descriptor: ()V flags: ACC_PUBLIC Code: stack=3, locals=3, args_size=1 0: new #2 // class java/util/Date 3: dup 4: invokespecial #3 // Method java/util/Date."<init>":()V 7: astore_1 8: new #4 // class java/math/BigDecimal 11: dup 12: iconst_0 13: invokespecial #5 // Method java/math/BigDecimal."<init>":(I)V 16: astore_2 17: return LineNumberTable: line 17: 0 line 18: 8 line 19: 17}SourceFile: "Main.java"
复制代码


从 class 文件内容可以看出:


  1. 按需类型导入方式在 class 文件中的表现形式,与按类型导入一样,也会找到需要的类导入,不会导入包中的所有类。

  2. 不需要的类导入声明,最终都会被优化掉,不会出现在 class 文件中。

  3. java 中的import与 C 语言中的include不同,不会将导入声明的类写入到 class 文件中,各自还是独立的 class 文件。


JDK 推荐哪种方式


JDK 绝对是 java 编程的标杆,我们很多都可以从 JDK 中学习:


import java.io.IOException;import java.io.PrintStream;import java.io.PrintWriter;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.io.Reader;import java.io.Writer;import java.io.OutputStreamWriter;import java.io.BufferedWriter;import java.security.AccessController;import java.security.PrivilegedAction;
import sun.util.spi.XmlPropertiesProvider;
复制代码


这是java.util.Properties中的 import 声明,可以看出,使用了单类型导入声明,所以,在没有其他要求的情况下,我们尽量还是使用单类型导入。


文末思考


  1. java 的import是类导入声明,不会将文件写入到编译后的 class 文件中

  2. java 的import有两种导入方式:单类型导入、按需类型导入

  3. 按需类型导入只会在编译过程中有性能损失,在运行期与单类型导入无差别

  4. JDK 源码中,大部分使用了单类型导入。




你好,我是看山,公众号:看山的小屋,10 年老后端,Apache Storm、WxJava、Cynomys 开源贡献者。主业:程序猿,兼职:架构师。游于码界,戏享人生。


发布于: 2021 年 01 月 31 日阅读数: 1830
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公众号:看山的小屋 2017.10.26 加入

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评论 (2 条评论)

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怎么感觉有点绕来绕去的
2021 年 02 月 02 日 09:03
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我再重新整理一遍
2021 年 02 月 02 日 13:28
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