为什么Java允许我们编译一个类名与文件名不同的类？

Question

我有一个名为Test.java的文件，并且里面有以下代码。

public class Abcd
{
        //some code here

}

现在这个类无法编译，但是当我移除public修饰符时，它可以成功编译。

为什么Java允许我们编译一个类名与文件名不同的类（当它不是public类）？

我知道这是一个新手问题，但我找不到一个好的解释。

- user2434

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因为Java。（因为它不是公开的，所以不必遵循相同的命名规范。除此之外，你需要问发明它的人。） - Dave Newton

我怀疑是否有一个“好的解释”。这是公共类的要求，但对于非公共类被认为是不必要的。 - Kayaman

看起来是一个类似的问题： https://dev59.com/b1vUa4cB1Zd3GeqPxdu_ - sanket

为什么这个问题会有那么多点赞，首先它是一个重复的问题：https://dev59.com/b1vUa4cB1Zd3GeqPxdu_ - G M Ramesh

@ Ramesh：这个问题的标题和内容比其他类似的问题更好。 - Jayan

Answer 1

这个规则的理由是允许一个.java文件中有多个顶层类。

许多类（例如事件监听器）仅在本地使用，早期版本的Java不支持嵌套类。如果没有这个“文件名=类名”的规则放宽，每个这样的类都需要自己的文件，结果会不可避免地导致无休止的小.java文件的大量增加，以及紧密耦合代码的散布。

一旦Java引入了嵌套类，这个规则的重要性显著下降。今天你可以浏览许多Java文件，从未碰到过一个利用它的。

- Marko Topolnik

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+1，这实际上提供了一个“原因”，也就是问题。 - Dave Newton

特别感谢历史信息的提供，我猜想随着嵌套/匿名类的出现，如果现在做出相同的决定（不考虑向后兼容性），让每个文件只允许一个顶层类可能更有意义。 - Michael Berry

否认其他人更喜欢使用文本编辑器和命令行工具进行开发，因为你喜欢的 IDE 存在，就像说创建 IDE 没有意义，因为你可以不用它们进行开发一样愚蠢。优秀的开发人员使用这两种方法来创建高质量的代码；所有开发人员都达成一致并唱起“康巴拉”歌曲的可能性很小，而我们所有人都将同意单一最佳编程语言的可能性更小。 - Dan Is Fiddling By Firelight

你的意思是使用文本编辑器而不是专门为Java开发设计的IDE（其中包括你的文本编辑器）有优势吗？你是否认为文本搜索比基于IDE的类声明（数据库）查找更具优势？什么是“你偏爱的IDE”？说你的纯文本编辑器完全不亚于一个完整的java IDE，这是一个强有力的论点吗？我理解“优秀的开发者”使用低级编程时没有选择。然而，IDE在所有参数上都优于纯文本编辑器，这是一个简单事实。这不是“我的偏好”。 - Val

使用Emacs（或Vim，随意选择）和Unix Shell工具的组合也许不像现代IDE那样方便灵活，学习难度也更大，但与我曾经尝试过的所有IDE相比，它们有两个绝对优势：无论代码库有多大，它们永远不会崩溃，并且可以跟上我的打字速度。 - zwol

Answer 2

原因与门牌相同。如果有人正式居住在办公室（声明为公共场所），他/她的姓名必须出现在门牌上，比如“Alex Jones”或“Colombo侦探”。如果有人只是访问房间、与官员交谈或清洁地板，他们的名字就不需要正式放在门上。相反，门上可以写着“设施”或“会议室”等字样。

- exebook

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有趣的类比，加上一点解释如何直接相关可能会更好。原帖作者可能难以建立联系（尽管我理解得很清楚）。 - Andrew Barber

@AndrewBarber，我认为这个比喻并不太合适，因为它没有对应到一个公共类与多个包级私有类之间的情况。这就像门牌上写着“Heather Santee, Manager”，但实际上房间里除了Heather还有她的两个秘书。 - Marko Topolnik

@MarkoTopolnik 我不应该卷入这个问题；我在类比方面非常糟糕！;) - Andrew Barber

@AndrewBarber 我本来就想写它，你只是给了我动力 :) 这个比喻也未能表达最严重的问题：正因为这个特性，编译器必须解析所有文件才能发现所有类，否则它可以只读取目录列表并知道所有顶级类的名称。 - Marko Topolnik

@AndrewBarber，这个比喻非常适合目录的概念，在长廊中你可以通过看门牌轻松找到一个人，而不需要进入每个房间并问询。 - exebook

Answer 3

Java规范规定一个文件中只能有最多一个公共类，此时类名应与文件名相匹配。所有非公共类都可以拥有任何名称，无论文件名如何。

- Andrei Nicusan

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但是，“Java为什么允许”我们这样做的推理是什么？ - Marko Topolnik

但是，不阻止我们的背后有什么理由？ - Marko Topolnik

我的看法是：也许它是为了更快地定位类路径内的类而设计的。采用这种约定，检查文件名/路径就足以发现类。如果没有这个约定，类路径类加载器可能需要打开和解析文件才能找到类。 - Andrei Nicusan

@isnot2bad，您是在说我们不允许在它们自己的文件中声明包私有类吗？ - Marko Topolnik

你可以这样做，但不必按照文件名来命名它们。 - Andrei Nicusan

Answer 4

我认为，允许匿名类是嵌套类的前提条件。特别是匿名类，它极大地减少了所需的 .java 文件数。如果没有这种支持，您需要将许多单一方法接口实现放在它们自己的单独文件中，从主要使用它们的类中分离出来。（我特别考虑了 action listeners）

在 Oracle 网站的嵌套类 Java 教程中有对所有嵌套类的很好解释，其中包括每个示例。它还有一个它们有用的原因，我会引用:

为什么使用嵌套类？

使用嵌套类的强制性原因包括以下内容：

• 逻辑上分组只使用一个位置的类的方式: 如果一个类只对另一个类有用，那么将其嵌入该类并将两者保持在一起是合理的。嵌套这样的“辅助类”可以使其包更加简化。

• 增加封装性: 考虑两个顶层类 A 和 B，其中 B 需要访问 A 的成员，否则将声明为私有。通过将类 B 隐藏在类 A 中，A 的成员可以被声明为私有，并且 B 可以访问它们。此外，B 本身可以对外界隐藏。

• 它可以导致更易读和易维护的代码: 将小类嵌套在顶级类中，将代码放置在使用它的地方附近。

(我强调的)

我不熟悉早期的 Java 规范，但快速搜索显示内部类是在 Java 1.1 中添加的。

- Joshua McKinnon

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在一个类型仅在另一个类型内有用，但前者的实例与后者的实例无关联的情况下，应该怎么做？ - supercat

嵌套类是Java 1.2实现Lambda或“一切皆为对象的一级函数”的方式。这在1.8语法中正在改变。当我们想要在Java类型系统中建模代数数据类型时，也会使用它们。 - hawkeye

Answer 5

我持相反观点。程序员应该独立选择类名和文件名才是自然的状态。可能出于简化编译时从包外查找公共类的目的，有一个特殊限制，即公共类必须在与其对应的文件中。

- Patricia Shanahan

Answer 6

请注意，Java区分大小写，但文件系统可以不区分大小写。如果文件的基本名称为"abcd"，但类名为"Abcd"，那么在不区分大小写的文件系统上是否符合规则？当转移到区分大小写的文件系统时，显然是不符合规则的。

或者假设您有一个名为ABCD和一个名为Abcd的类（让我们不谈这是个坏主意：这可能会发生），并且该程序被移植到不区分大小写的文件系统中。现在你不仅要重命名文件，还要重命名类，糟糕！

又或者如果没有文件呢？假设您有一个可以从标准输入接收输入的Java编译器。那么类必须命名为“StandardInput”吗？

如果您理性地探索要求文件名遵循类名的含义，您会发现这种做法在多个方面都是不好的想法。

- Kaz

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我同意你的观点，但我不知道它是否特别回答了问题，除非允许非公共类名与文件名不同，否则可能会缓解由命名架构引起的一些问题。顺便说一句，关于大小写敏感性，如果我正在派生一种语言，在任何范围内声明了Foo，标识符FOO、foo、fOo等都将是“未定义”的，即使它们存在于外部范围内。这样的设计将消除文件名的大小写敏感问题。 - supercat

Answer 7

另外，很多答案没有指出的一点是，如果没有公共声明，JVM就不知道需要调用哪个类的主方法。在一个.java文件中声明的所有类都可以有main方法，但只有标记为public的类上运行主方法。希望对您有帮助。

- happybuddha

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这是不正确的。你可以有一个名为two.java的文件，其内容如下： class one { public static void main(String[] args){ System.out.println("Hello!"); System.out.println("World!"); } } 现在，当你编译它"javac two.java"时，你会得到一个类文件"one.class"，然后当你运行"java one"时，它会正确输出： Hello! World! 它能运行是因为我们说"java one"，JVM知道要寻找一个名为"one.class"的类文件，在其中找到main方法，并运行它。你的第二行也是不正确的。 - Kushal Kumar

Answer 8

因为一个Java文件可以包含多个类，所以一个Java文件中可能有两个类。但是如果一个Java文件包含一个公共类，那么这个Java文件必须要有一个与文件名相同的类名。

- podongfeng

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不，那个规则只适用于公共类。 - deadboy