[자바 스터디] 7주차 : 패키지

package 키워드

패키지란

• 자바에서 패키지는 연관있는 클래스들을 묶는데에 사용된다
• 이를 사용하면 name conflict를 막고 보다 maintainable한 코드를 작성할 수 있다

패키지 종류

1. Build-in Packages (JAVA API 로부터의 패키지)
   1. 자바 8까지 rt.jar 에 포함된 라이브러리를 포함
   2. 자바 9이상부터는 jmods 디렉토리에 존재
   3. BootStrap ClassLoader가 있기 때문에 Built-in 패키지를 사용할 수 있는 것
2. User-defined Packages (개발자가 직접 생성한 패키지)

FQCN

• Full Qualified Class Name의 약자
  • 모든 클래스에는 정의된 클래스 이름 + 패키지 이름이 있으며 이 둘을 합쳐야 완전하게 하나의 클래스를 지칭하게 됨 (클래스 이름 중복 등이 가능하므로)
• 예로, String 클래스의 패키지는 java.lang, FQCN은 java.lang.String
• 만약, 서로 다른 패키지의 같은 클래스명을 가진 클래스를 한 클래스에서 사용해야 할 경우, 최소 둘 중 하나는 FQCN을 적어주어야 한다

class MyClass {
  package dev.gmelon.a;
}

---

class MyClass {
  package dev.gmelon.b;
}

---

class Client {
  import dev.gmelon.a.MyClass;
  // import dev.gmelon.b.MyClass; // 컴파일 오류

  MyClass myClassA = new MyClass(); // 패키지 a의 MyClass
  dev.gmelon.b.MyClass myClassB = new dev.gmelon.b.MyClass(); // 패키지 b의 MyClass
}

패키지 생성하기

• 자바는 파일시스템의 디렉토리를 패키지로 사용
  • 패키지 이름과 위치한 폴더의 이름이 같아야 함
• 예를 들어, dev.gmelon.spring 이라는 패키지를 만들고 싶으면
  • 아래와 같이 디렉토리를 구성하고 spring 폴더 하위에 클래스 파일을 생성하면 됨

  └── dev
    └── gmelon
        └── spring
            └── MyClass.java

• MyClass.java 의 상단에는 현재 클래스 파일의 패키지를 나타내기 위해 package 키워드를 사용
  • 클래스는 하나의 패키지에만 포함될 수 있으며 패키지 선언문은 소스 코드 제일 처음에 작성되어야 함

package dev.gmelon.spring;

class MyClass {
    ...
}

unnamed default package

• 클래스 파일에 패키지를 (package 키워드로) 명시하지 않으면, default package에 소속된다
• 이러한 클래스는 import 키워드로 불러올 수 없다
  • 다만, 동일하게 패키지 명을 작성하지 않아 default package에 속한 다른 클래스는 이를 불러올 수 있다.
• default 패키지는 최상단에서만 가능 (java 폴더 바로 하단)

import 키워드

• 원래는 클래스 사용 시 패키지명이 포함된 클래스명 전체를 적어주어야 사용할 수 있다
  • import 문을 사용해 패키지를 import하면 패키지명을 제외하고 클래스명 만으로 클래스를 사용할 수 있다
  • import 문은 package 키워드 다음, 클래스 선언문 이전에 위치

import 하지 않아도 되는 패키지

• java.lang 패키지에 한하여 별도의 import 문 없이도 사용이 가능하다
• 같은 패키지의 클래스는 import 없이도 사용 가능하다
  • 다만 같은 패키지 내라도 하위 패키지에 포함된 클래스라면 import가 필요하다

import 종류

• import는 패키지 또는 패키지 내부의 개별 클래스에 대하여 수행할 수 있다

import package.name.MyClass; // 단일 클래스를 import
import package.name.*; // package.name 패키지 내의 모든 클래스를 import

MyClass myClass = new MyClass; // package.name.MyClass 를 import 했으므로 사용 가능

static import

• 자바 1.5 버전에서 추가된 기능으로, 클래스 이름을 따로 선언할 필요 없이 static 멤버에 접근이 가능
  • 코드 가독성면에서 좋다
• 아래는 사용 예시
  • assertThat()은 Assertions 클래스의 static method

// 이전 방식 (import 없이 클래스명 전체와 함께 사용)
Assertions.assertThat(1).isEqualTo(1);

// static import 사용
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
// 아래도 가능
// import static org.assertj.core.api.Assertions.*;

...

assertThat(1).isEqualTo(1); // static 메소드명 만으로 사용 가능하다

클래스패스

• JVM이 프로그램을 실행할 때 클래스 파일을 찾는데 기준이 되는 경로 를 말함
• 자바 런타임은 콜론(mac & linux, windows는 세미콜론) 으로 구분된 경로 (클래스 패스)를 모두 참조해 필요한 클래스 파일을 찾는다
  • 클래스 패스 내에 동일한 클래스가 존재한다면, 먼저 발견된 클래스를 사용한다
• 클래스패스는 디렉토리 뿐만 아니라 .zip, .jar 파일로도 지정 가능하다

Runtime ClassPath vs Compiletime ClassPath

• 자바 프로그램은 컴파일 될 때도 ClassPath가 필요하지만, 실행 시에도 ClassPath가 필요하다
  • 컴파일 시와 실행 시에 모두 사용하는 클래스에 대한 정보가 필요한데,
  • ClassPath 정보는 컴파일 시 클래스 파일에 포함되지 않기 때문
  • 추가로, Compile 시엔 필요 없지만 Runtime 시에만 필요한 라이브러리 들도 존재
• 따라서, Compile 시에 적은 ClassPath를 Runtime에 적지 않으면 클래스를 찾을 수 없다는 오류가 발생할 수도 있다!

gradle과 ClassPath

• gradle.build에 dependency를 추가하면 해당 라이브러리들은 ~/.m2/repository 아래에 저장된다
• 그 후, 만약 gradle로 빌드까지 한다면 gradle은 이미 어떤 외부 라이브러리를 사용하는지 알고 있기 때문에 참조해서 알아서 빌드를 해줌
  • Intellij로 빌드를 하게 되면, 사용하고 있는 외부 라이브러리를 알아내서 -classpath 옵션으로 넣어줌

CLASSPATH 환경변수

환경변수란

• 컴퓨터에서 프로세스가 동작하는 방식에 영향을 미치는 동적인 값들의 모임
  • OS에서 프로세스들을 생성할 때 이 값을 참조
• 최신 JVM에서는 기본 라이브러리는 ClassPath 설정 없이도 사용이 가능하다
• 실제 개발 시엔 환경변수로 ClassPath를 설정하게 되면 모든 프로젝트에 전역적으로 설정되는 문제가 있어서 잘 사용하지 않음
  • 대신, 프로젝트 별로 -classpath 옵션을 사용

-classpath 옵션

• 컴파일 시에 자바 컴파일러가 참조할 클래스 파일들의 경로를 명시
  • javac -classpath <디렉토리> 와 같이 사용
• 예를 들어 Main.java를 컴파일하기 위해 코드 내부에서 참조하는 클래스 파일들이 현재 디렉토리와 a/b 라는 디렉토리에 위치한다면 아래와 같이 할 수 있다
  • javac -classpath .:a/b ./Main.java
• 인텔리제이로 프로그램 실행 시 외부 라이브러리와 직접 생성한 클래스 파일의 모든 경로를 -classpath로 작성해준다

접근지시자

• 이전에 정리한 링크

질문

1. 최근 JVM에서 기본 라이브러리의 위치?
   1. 9버전 이후에는 jmods에 있고, 모듈화 되어 있다. ex) java.lang의 경우 java.base 패키지로 모듈화
   2. 8버전엔 rt.jar 파일에 포함되어 있음

참고문헌

• https://www.w3schools.com/java/java_packages.asp
• https://velog.io/@ljs0429777/7%EC%A3%BC%EC%B0%A8-%EA%B3%BC%EC%A0%9C-%ED%8C%A8%ED%82%A4%EC%A7%80#%ED%8C%A8%ED%82%A4%EC%A7%80%EB%9E%80-
• https://kils-log-of-develop.tistory.com/430
• https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-7.html#jls-7.5