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如何解决 Java 中的 '无法访问类' 错误

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💡 本教程由 AI 辅助翻译自英文原版。如需查看原文，您可以 切换至英文原版

介绍

在 Java 编程中，'cannot access class' 错误是开发者经常遇到的一个挑战。当你的代码试图使用一个由于各种原因而无法访问的类时，就会发生这个错误。理解这个错误对于编写有效的 Java 应用程序至关重要。

在这个实践实验（Lab）中，你将学习 'cannot access class' 错误的根本原因，并实现解决它的实用方案。通过处理真实的例子，你将获得诊断和修复 Java 代码中可访问性问题的宝贵技能。

创建一个带有 'Cannot Access Class' 错误的 Java 项目

在这一步，你将创建一个 Java 项目结构，并遇到一个真实的 'Cannot Access Class' 错误。这将帮助你理解该错误是如何在实践中发生的。

设置项目结构

首先，通过在终端中运行以下命令来验证你是否在项目目录中：

pwd

你应该看到以下输出：

/home/labex/project

设置脚本已经为你创建了一个基本的 Java 项目结构。让我们通过使用以下命令来检查它：

ls -la

你应该看到类似于以下的输出：

total 12
drwxr-xr-x 4 labex labex 4096 May  5 10:00 .
drwxr-xr-x 5 labex labex 4096 May  5 10:00 ..
drwxr-xr-x 2 labex labex 4096 May  5 10:00 bin
-rwxr-xr-x 1 labex labex  105 May  5 10:00 compile.sh
-rwxr-xr-x 1 labex labex   64 May  5 10:00 run.sh
drwxr-xr-x 3 labex labex 4096 May  5 10:00 src

创建 Java 类

现在，让我们创建两个 Java 类，它们将演示 'Cannot Access Class' 错误。

首先，在 com.example.util 包中创建一个 Helper 类。通过在 WebIDE 文件资源管理器中导航到它或使用以下命令来打开文件：

mkdir -p src/main/java/com/example/util

在 WebIDE 中，导航到 src/main/java/com/example/util 并创建一个名为 Helper.java 的新文件。向其中添加以下代码：

package com.example.util;

class Helper {
    public void helperMethod() {
        System.out.println("This is a helper method.");
    }
}

请注意，这个类具有默认的（包私有）访问修饰符，这意味着它只能从同一个包内访问。

接下来，在 com.example.app 包中创建一个 Main 类，该类尝试访问 Helper 类。在 WebIDE 中导航到 src/main/java/com/example/app 并创建一个名为 Main.java 的新文件。向其中添加以下代码：

package com.example.app;

import com.example.util.Helper;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Attempting to access the Helper class...");

        // Try to create an instance of the Helper class
        Helper helper = new Helper();
        helper.helperMethod();

        System.out.println("Successfully accessed the Helper class!");
    }
}

编译和观察错误

现在，尝试使用提供的脚本编译你的 Java 项目：

./compile.sh

你应该看到类似于以下的错误消息：

src/main/java/com/example/app/Main.java:3: error: cannot access Helper
import com.example.util.Helper;
                      ^
  class file for com.example.util.Helper not found
src/main/java/com/example/app/Main.java:9: error: cannot find symbol
        Helper helper = new Helper();
        ^
  symbol:   class Helper
  location: class Main
src/main/java/com/example/app/Main.java:9: error: cannot find symbol
        Helper helper = new Helper();
                            ^
  symbol:   class Helper
  location: class Main
3 errors

这就是 'Cannot Access Class' 错误。即使我们已经创建了 Helper 类，Main 类也无法访问它，因为 Helper 类具有默认的访问修饰符，这使得它只能在其自己的包内被访问。

在下一步中，你将学习如何识别和解决这种类型的访问问题。

理解和解决访问修饰符问题

在上一步中，你遇到了 'Cannot Access Class' 错误，因为 Helper 类具有默认的（包私有）访问权限。让我们来理解 Java 访问修饰符并解决这个问题。

理解 Java 访问修饰符

Java 提供了四种类型的访问修饰符：

  1. private：仅在同一个类中可访问
  2. default（无修饰符）：仅在同一个包中可访问
  3. protected：在同一个包中以及子类中可访问
  4. public：从任何地方都可访问

在我们的例子中，Helper 类具有默认的访问修饰符，这意味着它只能从 com.example.util 包内访问。由于我们的 Main 类位于 com.example.app 包中，因此它无法访问 Helper 类。

修复访问修饰符问题

要解决这个问题，你需要将 Helper 类的访问修饰符从默认修改为 public。在 WebIDE 中打开 Helper.java 文件，并按如下方式修改它：

package com.example.util;

public class Helper {
    public void helperMethod() {
        System.out.println("This is a helper method.");
    }
}

注意在 class 声明之前添加了 public 关键字。这使得 Helper 类可以从任何包中访问。

重新编译和测试解决方案

现在，重新编译你的 Java 项目：

./compile.sh

如果编译成功，你将不会看到任何错误消息。让我们运行应用程序来验证它是否正常工作：

./run.sh

你应该看到以下输出：

Attempting to access the Helper class...
This is a helper method.
Successfully accessed the Helper class!

此输出确认我们的 Main 类现在可以访问 Helper 类并调用其方法。

理解解决方案

通过将 Helper 类的访问修饰符从默认修改为 public，我们使其可以从任何包中访问，包括我们的 Main 类所在的 com.example.app 包。

当你需要从不同的包访问一个类时，这是解决 'Cannot Access Class' 错误的常见方案。请记住，如果你希望一个类可以从其包外部访问，你必须将其声明为 public。

在下一步中，你将了解 'Cannot Access Class' 错误的另一个常见原因：不正确的包结构。

解决包结构问题

'Cannot Access Class' 错误的另一个常见原因是包结构不正确。在这一步，你将学习如何在 Java 中识别和解决包结构问题。

理解 Java 中的包结构

在 Java 中，包结构必须与目录结构匹配。例如，com.example.util 包中的一个类必须位于 com/example/util 目录中。

如果物理目录结构与包声明不匹配，即使访问修饰符正确，你也会遇到 'Cannot Access Class' 错误。

创建一个具有包结构问题的类

让我们创建一个新的 Java 类，该类具有不正确的包声明来演示这个问题。在 src/main/java/com/example/util 目录中创建一个名为 Logger.java 的新文件，内容如下：

package com.example.logger; // 不正确的包声明

public class Logger {
    public void log(String message) {
        System.out.println("LOG: " + message);
    }
}

请注意，包声明是 com.example.logger，但该文件位于 com/example/util 目录中。这种不匹配将导致 'Cannot Access Class' 错误。

现在，在 src/main/java/com/example/app 目录中创建一个名为 LogTest.java 的新文件，该文件尝试使用 Logger 类：

package com.example.app;

import com.example.logger.Logger;

public class LogTest {
    public static void main(String[] args) {
        Logger logger = new Logger();
        logger.log("Testing logger");
    }
}

编译和观察错误

尝试编译你的 Java 项目：

./compile.sh

你应该看到类似于以下的错误消息：

src/main/java/com/example/app/LogTest.java:3: error: package com.example.logger does not exist
import com.example.logger.Logger;
                        ^
src/main/java/com/example/app/LogTest.java:6: error: cannot find symbol
        Logger logger = new Logger();
        ^
  symbol:   class Logger
  location: class LogTest
src/main/java/com/example/app/LogTest.java:6: error: cannot find symbol
        Logger logger = new Logger();
                            ^
  symbol:   class Logger
  location: class LogTest
3 errors

此错误发生的原因是编译器无法在 com.example.logger 包中找到 Logger 类，因为不存在这样的包，或者目录结构与包声明不匹配。

修复包结构问题

有两种方法可以解决这个问题：

  1. 更改包声明以匹配目录结构
  2. 将文件移动到与包声明匹配的目录结构

让我们使用第一种方法。打开 Logger.java 文件，并修改包声明以匹配目录结构：

package com.example.util; // 正确的包声明

public class Logger {
    public void log(String message) {
        System.out.println("LOG: " + message);
    }
}

此外，更新 LogTest.java 文件中的导入语句：

package com.example.app;

import com.example.util.Logger; // 更新后的导入

public class LogTest {
    public static void main(String[] args) {
        Logger logger = new Logger();
        logger.log("Testing logger");
    }
}

重新编译和测试解决方案

现在，重新编译你的 Java 项目：

./compile.sh

编译现在应该成功，没有错误。让我们创建一个简单的脚本来运行 LogTest 类：

echo "java -cp bin com.example.app.LogTest" > ./runlog.sh
chmod +x ./runlog.sh

现在运行 LogTest 类：

./runlog.sh

你应该看到以下输出：

LOG: Testing logger

这确认了我们的 LogTest 类现在可以访问 Logger 类，因为包声明与目录结构匹配。

理解解决方案

当你遇到 'Cannot Access Class' 错误时，请务必检查：

  1. 源文件中的包声明与目录结构匹配
  2. 导入语句正确引用了类所在的包

通过确保满足这两个条件，你可以避免 Java 项目中许多 'Cannot Access Class' 错误。

处理导入语句问题

在最后一步中，你将学习如何识别和解决由缺失或不正确的导入语句导致的 'Cannot Access Class' 错误。

理解 Java 中的导入语句

导入语句告诉 Java 编译器在哪里可以找到你的代码中使用的类。如果你使用来自另一个包的类而没有导入它，或者你错误地导入了它，你将遇到 'Cannot Access Class' 错误。

创建一个没有导入语句的类

让我们创建一个类，该类使用来自其他包的类，但没有正确的导入语句。在 src/main/java/com/example/util 目录中创建一个名为 Calculator.java 的新文件，内容如下：

package com.example.util;

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

    public int subtract(int a, int b) {
        return a - b;
    }
}

现在，在 src/main/java/com/example/app 目录中创建一个名为 CalculatorDemo.java 的新文件，该文件使用 Calculator 类，但没有导入它：

package com.example.app;

// 缺少 Calculator 类的导入

public class CalculatorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Calculator calculator = new Calculator(); // 错误：无法访问 Calculator

        int sum = calculator.add(5, 3);
        System.out.println("5 + 3 = " + sum);

        int difference = calculator.subtract(10, 4);
        System.out.println("10 - 4 = " + difference);
    }
}

编译和观察错误

尝试编译你的 Java 项目：

./compile.sh

你应该看到类似于以下的错误消息：

src/main/java/com/example/app/CalculatorDemo.java:6: error: cannot find symbol
        Calculator calculator = new Calculator();
        ^
  symbol:   class Calculator
  location: class CalculatorDemo
src/main/java/com/example/app/CalculatorDemo.java:6: error: cannot find symbol
        Calculator calculator = new Calculator();
                                    ^
  symbol:   class Calculator
  location: class CalculatorDemo
2 errors

此错误发生的原因是 CalculatorDemo 类试图使用 Calculator 类，但没有导入它。

修复导入语句问题

要解决这个问题，请将正确的导入语句添加到 CalculatorDemo.java 文件中：

package com.example.app;

import com.example.util.Calculator; // 添加导入语句

public class CalculatorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Calculator calculator = new Calculator();

        int sum = calculator.add(5, 3);
        System.out.println("5 + 3 = " + sum);

        int difference = calculator.subtract(10, 4);
        System.out.println("10 - 4 = " + difference);
    }
}

重新编译和测试解决方案

现在，重新编译你的 Java 项目：

./compile.sh

编译现在应该成功，没有错误。让我们创建一个简单的脚本来运行 CalculatorDemo 类：

echo "java -cp bin com.example.app.CalculatorDemo" > ./runcalc.sh
chmod +x ./runcalc.sh

现在运行 CalculatorDemo 类：

./runcalc.sh

你应该看到以下输出：

5 + 3 = 8
10 - 4 = 6

这确认了我们的 CalculatorDemo 类现在可以访问 Calculator 类，因为我们已经添加了正确的导入语句。

理解解决方案

当你遇到 'Cannot Access Class' 错误时，请检查：

  1. 你是否导入了你试图使用的类
  2. 导入语句是否指向正确的包
  3. 你试图导入的类是否是 public（正如我们在第 2 步中学习的那样）

Java 提供了两种导入类的方式：

  1. 单类型导入：import com.example.util.Calculator;
  2. 按需导入：import com.example.util.*;

单类型导入通常是首选，因为它清楚地表明了正在使用哪些类。按需导入（使用通配符 *）从一个包中导入所有类，如果不同包中存在同名的类，这可能会导致命名冲突。

通过确保你的导入语句正确，你可以避免 Java 项目中许多 'Cannot Access Class' 错误。

总结

在这个实验中，你已经学习了如何在 Java 中识别和解决 'cannot access class' 错误。你现在了解了导致此错误的三个主要原因：

  1. 访问修饰符问题（Access Modifier Issues）：当一个类没有使用适当的访问修饰符声明时，它无法从某些位置访问。将一个类声明为 public 允许从任何包访问它。

  2. 包结构问题（Package Structure Issues）：Java 文件中的包声明必须与目录结构匹配。当存在不匹配时，编译器无法找到该类，从而导致 'cannot access class' 错误。

  3. 导入语句问题（Import Statement Issues）：来自其他包的类必须使用 import 语句正确导入。缺少或不正确的导入语句会导致 'cannot access class' 错误。

通过理解这些原因及其解决方案，你可以有效地诊断和解决 Java 项目中的 'cannot access class' 错误。这些知识将为你节省时间，并帮助你编写更健壮且易于维护的 Java 代码。

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