Java public 關鍵字與預設套件機制：公開介面設計與跨檔案存取規則

public 是 Java 最開放的存取層級：標記為 public 的類別、方法、欄位，**所有類別**（跨套件、跨模組）皆可存取。本文將詳細說明 public 類別的三大鐵律、套件匯入機制，以及「預設套件」這個特殊且常被忽視的跨檔案存取規則。

public 類別：對外公開的契約

在類別定義前加上 public：

package c05.dessert;

public class Cookie {
    public Cookie() { System.out.println("Cookie constructor"); }
    void foo() { System.out.println("foo"); }  // package-private
}

三大鐵律（違反即編譯錯誤）

1. 單一 public 類別：每個 .java 檔案最多**一個** public 類別
2. 檔名完全匹配：public class Widget → 檔名必須為 Widget.java（含大小寫）
3. 代表編譯單元公共介面：該類別是此檔案對外唯一的進入點

套件匯入與存取示範

外部程式碼欲使用 Cookie：

// Dinner.java
import c05.dessert.*;  // 或 import c05.dessert.Cookie;

public class Dinner {
    public static void main(String[] args) {
        Cookie x = new Cookie();  // 合法：public 類別 + public 建構子
        // x.foo();  // 編譯錯誤：foo() 是 package-private，跨套件不可見
    }
}

關鍵點：public 類別不代表其所有成員都是 public。成員存取層級獨立決定。

CLASSPATH 與目錄結構要求

• 原始碼目錄結構必須對應套件名：c05/dessert/Cookie.java
• 編譯/執行時 CLASSPATH 需包含 c05 的**父目錄**
• Java **不自動**將當前目錄加入搜尋路徑，除非 CLASSPATH 含 .

預設套件：無 package 宣告的特殊行為

若原始碼**未宣告 package**，該檔案屬於「預設套件」。同目錄下所有無套件宣告的檔案，**互視為同一套件**，享有 package-private 存取權：

// Cake.java (無 package 宣告)
class Cake {
    public static void main(String[] args) {
        Pie x = new Pie();  // 合法！同預設套件
        x.f();
    }
}

// Pie.java (無 package 宣告，同目錄)
class Pie {
    void f() { System.out.println("Pie.f()"); }  // package-private
}

這解釋了早期練習為何能跨檔案直接存取類別：它們隱性屬於同一預設套件。

預設套件的限制與風險

實務建議

1. 永遠宣告 package：哪怕是練習，也用 package practice.ch01; 等具名套件
2. public 類別獨佔一檔：檔名 = 類別名，便於導航與建構
3. 成員預設 package-private：只有真正對外契約才加 public
4. 理解「類別 public ≠ 成員 public」：分別決策，精準控制可見性

總結

public 類別是模組對外的「大門」，受嚴格檔案命名與單一性約束。預設套件雖方便初學，但屬於「非標準行為」，正式開發必須棄用。掌握這些規則，能避免大量莫名其妙的編譯錯誤，建立結構清晰、可擴展的專案架構。