Javaのパッケージは、関連するクラスやインターフェースを整理し、名前空間を管理するための仕組みです。Javaプログラムの規模が大きくなるにつれ、クラスやインターフェースが増加し、名前の衝突やコードの整理が難しくなります。パッケージを使用することで、これらの問題を解決し、コードの再利用性や保守性を向上させることができます。

パッケージの基本構文

Javaのソースコードファイルの先頭に、packageキーワードを使用してパッケージを宣言します。

package com.example.myapp;

public class MyClass {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

この例では、com.example.myappというパッケージが宣言されています。ファイルの物理的な場所としては、com/example/myapp/MyClass.javaのようなディレクトリ構造になります。

パッケージの役割と利点

• 名前空間の管理: 同じ名前のクラスが存在しても、異なるパッケージに分けることで衝突を避けられます。
• コードの整理: 関連するクラスやインターフェースをグループ化し、プロジェクトの構造を明確にできます。
• アクセス制御: パッケージレベルでクラスのアクセス制御が可能です（デフォルトアクセス修飾子やprotectedなど）。
• 再利用性の向上: よく使う機能をパッケージ化しておくことで、他のプロジェクトでも簡単に再利用できます。

Java 標準ライブラリのパッケージ

Javaの標準ライブラリには、多くの便利なパッケージが用意されています。以下に代表的なパッケージとその用途を紹介します。

java.lang

Javaプログラムの基本的なクラスを提供します。import文が不要で、自動的にインポートされます。

import java.lang.String;
import java.lang.Math;

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello";
        int number = Math.max(10, 20);
        System.out.println(str + " " + number);
    }
}

java.util

データ構造やユーティリティクラスを含みます。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Cherry");

        Collections.sort(list);

        for (String fruit : list) {
            System.out.println(fruit);
        }
    }
}

java.io

入出力処理に関連するクラスを提供します。

import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("example.txt");
            FileWriter writer = new FileWriter(file);
            writer.write("Hello, File!");
            writer.close();
            System.out.println("File written successfully.");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

独自パッケージの作成

独自のパッケージを作成するには、適切なディレクトリ構造を作成し、package宣言を行います。

package mypackage;

public class MyUtility {
    public static void sayHello() {
        System.out.println("Hello from MyUtility!");
    }
}

このクラスを別のクラスで使用するには、次のようにインポートします。

import mypackage.MyUtility;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyUtility.sayHello();
    }
}

パッケージとクラスパス

Javaのクラスローダーは、クラスパスと呼ばれる場所を基にクラスファイルを探します。クラスパスはJavaアプリケーションの実行時に指定できます。

たとえば、次のようにクラスパスを指定してプログラムを実行します。

javac -d . MyUtility.java
javac Main.java
java Main

サブパッケージ

パッケージ内にさらにサブパッケージを作成することができます。

package com.example.utilities.math;

public class MathUtils {
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

このクラスを使用するには、完全修飾名でインポートします。

import com.example.utilities.math.MathUtils;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MathUtils.add(5, 3));
    }
}

アクセス修飾子とパッケージ

Javaのアクセス修飾子は、パッケージ単位でのアクセス制御に影響します。

• public: どのパッケージからでもアクセス可能。
• protected: 同じパッケージまたはサブクラスからアクセス可能。
• デフォルト（修飾子なし）: 同じパッケージ内のみアクセス可能。
• private: 同じクラス内のみアクセス可能。

まとめ

Javaのパッケージは、クラスやインターフェースを整理し、名前空間を管理するための重要な仕組みです。標準ライブラリには便利なパッケージが多数存在し、独自のパッケージを作成することで、コードの再利用性や保守性を向上させることができます。パッケージとクラスパスを正しく理解し、効率的に活用しましょう。