Mastering the Java CLASSPATH
原文：http://www.k99k.com/texts/master-java-classpath.html
1、class搜索路徑的重要性
理解class搜索路徑對所有Java開發人員來說都很重要，但是，IDE的廣泛使用掩蓋了這項技術，使大家普遍對它缺乏了解，甚至包括好多老鳥。這個問題在開發用于發布的應用程序（原文為distributed applications，但好像譯為“分布式應用”有點晦澀）時尤其嚴重，因為應用程序運行時的系統環境可能和開發時的大不相同。
本文詳細描述了某些Java類被其他代碼引用時，Java編譯器和JVM如何使用類搜索路徑（class search path ）定位這些類。這兒用一個非常簡單的例子——同一個包中的兩個類——來具體說明。我們將通過不同的方式來編譯這兩個類，根據classpath的設置不 同，編譯可能成功也可能失敗。
為了最清楚的說明這個問題，我們將只使用命令行工具進行編譯。交互式開發工具有它們自己操作classpath的方法，這些方法因產品而異。
至于是由Java編譯器在編譯時定位需要的類，還是由JVM在運行時來做，這兩種方法沒有本質的區別。但編譯器可以從源代碼中編譯需要的類，而JVM不行。下面的例子中我們用編譯器來做，但在運行時的實現也完全類似。
2、例子
本例有兩個很小的類：com.web_tomorrow.CPTest1 和 com.web_tomorrow.CPTest2，如下所示：
package com.web_tomorrow;
public class CPTest1
{
?? public static void main(String[] args)
?? {
??? System.out.println ("Run CPTest1.main()");
?? }
}
package com.web_tomorrow;
public class CPTest2
{
? public static void main(String[] args)
? {
??? System.out.println ("Run CPTest2.main()");
??? CPTest1 cpt1 = new CPTest1();
? }
}
Java代碼組織的一個最基本規則就是`package name = directory name'（“包名 = 目錄名”）。我們將為這兩個類建立對應的目錄結構，它們在包com.web_tomorrow中，所以我們創建目錄
com/web_tomorrow來存放源代碼：
[root]
? com
??? web_tomorrow
????? CPTest1.java
????? CPTest2.java
在本文中我用符號`[root]'來表示存放上述結構的任意目錄，也就是說，根目錄的位置由你決定。當然這會隨安裝這些文件的方式不同而不一樣。
3基本原理
讓我們來嘗試用命令行工具javac來編譯CPTest1.java。為了完全禁止類搜索路徑（以防已有的設置影響本例），我們在javac上加上選項`-classpath ""'。
作為第一次試驗，我們先換到CPTest1.java所在的目錄下，并且嘗試用javac和文件名進行編譯。
cd [root]/com/web_tomorrow
javac -classpath "" CPTest1.java
操作成功，因為編譯器能發現CPTest1.java （它就在當前的工作目錄下），并且CPTest1沒有引用任何其他類。輸出文件CPTest1.class在CPTest1.java的相同目錄下，因為 你沒有給編譯器任何信息讓它作其它處理。到現在為止，一直都很好。現在讓我們用同樣的方式來試一下CPTest2。仍然在web_tomorrow目錄 下，執行命令：
javac -classpath "" CPTest2.java
雖然目錄還是剛才的目錄，CPTest1和CPTest2也在相同的包里，這一次卻失敗了。錯誤信息可能是這樣的：
CPTest2.java:7: cannot resolve symbol
symbol? : class CPTest1?
location: class com.web_tomorrow.CPTest2
? CPTest1 cpt1 = new CPTest1();
? ^
這一次和上一次成功的情況之間的區別之一就是CPTest2中有對CPTest1的引用：
? CPTest1 cpt1 = new CPTest1();
這次發生了什么呢？當編譯器遇到對CP1Test的引用時，它會認為CP1Test類與當前編譯的CP2Test類在同一個包里。這個假定是正確的，于是編譯器來尋
找com.web_tomorrow.CP1Test，但它沒有地方可以找，因為我們已經把類搜索路徑明確的指定成了“”（也就是空）。
你可能認為，只要告訴編譯器在當前目錄下尋找就可以解決這個問題。在Unix和Windows系統中，“當前目錄”的標準符號都是一個點號（.），也就是這樣的命
令：
javac -classpath "." CPTest2.java
Fail Againt！跟剛才的例子完全一樣，現在的問題是雖然CPTest1.java在當前目錄下，但它實現的類不是CPTest1，而是 com.web_tomorrow.CPTest1，編譯器將在當前目錄下尋找目錄com/web_tomorrow。也就是說，它在目錄[root] /com/web_tomorrow/com/web_tomorrow中尋找一個Java源文件或類文件，它們事實上根本不存在，于是出錯。
為了讓編譯器工作正常，我們不能讓類搜索路徑指向包含CPTest1的目錄，而是按照Java標準中`package name = directory name'的規則，給類搜索路徑指定編譯器能找到CPTest1的根目錄。這樣才能工作，雖然不太好看：
javac -classpath "../.." CPTest2.java
在考慮如何變得不難看之前，看一下這個例子（仍在同一目錄下）
javac -classpath "" CPTest1.java CPTest2.java
盡管classpath為空，這次卻能工作。這是因為Java編譯器會在命令行中明確列出的所有源代碼中查找引用。如果要編譯同一目錄下的多個類，有一種很簡單的方式：
javac -classpath "" *.java
'*.java'擴展為當前目錄下所有.java文件的列表。這就說明為什么一次編譯多個文件會成功，而同樣的文件一個一個的編譯卻失敗。
編譯CPTest2有一個更方便的方法：
cd [root]
javac -classpath "." com/web_tomorrow/CPTest2.java
這次我們為CPtest2.java指定了完整的路徑，而在-classpath選項中使用了'.'。另外，我們沒有告訴編譯器在當前目錄下尋找文 件，而是讓它從當前目錄開始搜索。因為我們要找的類是com.web_tomorrow.CPTest1，編譯器將在./com /web_tomorrow（也就是說當前目錄下的com/web_tomorrow子目錄）下尋找。這才是CPTest1.java正確的位置。
事實上，盡管我在命令行只指定了CPTest2，但事實上CPTest1同時也會被編譯。編譯器在正確的位置找到這個.java文件，但它不能判定這個.java文件是否包含正確的類，所以它編譯這個文件。但請注意如果是：
cd [root]
javac -classpath "." com/web_tomorrow/CPTest1.java
就不會導致CPTest2.java被編譯，因為編譯器編譯CPTest1時不需要知道CPTest2的任何事情。
類文件與.java文件分開的情況
到目前為止所有成功的例子都把輸出的.class文件放到.java文件同樣的位置，這是一種比較簡單的模式，應用非常廣泛。但很多開發者喜歡把源文件和生成的文件分開，因此它必須告訴編譯器為.class文件維護不同的目錄。下面我們來看看這對類搜索路徑有何影響。
首先我們刪除剛才幾個例子產生的所有.class文件。我們還要有一個新的目錄來存放生成的.class文件。命令行方式下的操作過程如下：
cd [root]
rm com/web_tomorrow/*.class
mkdir classes
如果你用Windows系統，別忘了把'/'替換成'\'，現在的目錄結構如下：
[root]
? com
??? web_tomorrow
????? CPTest1.java
????? CPTest2.java
? classes
現在編譯CPTest1.java，指定類文件的目標目錄（通過-d選項）
cd [root]
javac -d classes -classpath "" com/web_tomorrow/CPTest1.java
成功，但你會注意到，.class文件根本不是直接放在classes目錄中，而是有了一個新的目錄結構：
[root]
? com
??? web_tomorrow
????? CPTest1.java
????? CPTest2.java
? classes
??? com
????? web_tomorrow
??????? CPTest1.class
編譯器建立了一個符合包結構的目錄結構，這很有用，我們馬上就會看到。當開始編譯CPTest2.java時我們有兩個選擇，第一種是像上面一樣，讓編譯器同時也
編譯一次CPTest1；另一種是用-classpath選項指定剛才編譯好的.class文件，這種方法更好一點，因為我們不必再來編譯一遍CPTest1：
cd [root]
javac -d classes -classpath classes com/web_tomorrow/CPTest2.java
完成之后，我們的目錄結構如下：
[root]
? com
??? web_tomorrow
????? CPTest1.java
????? CPTest2.java
? classes
??? com
????? web_tomorrow
??????? CPTest1.class
??????? CPTest2.class
當然我們也可以在同一條命令中編譯兩個.java文件，結果完全相同。
4、classpath中的JAR打包文件
Java編譯器和運行環境不僅可以在獨立文件中搜索類，還可以在JAR打包文件中進行查找。一個JAR打包文件可以維護它自己的目錄結構，Java 按照跟普通目錄結構完全相同的方式，`directory name = package name'，進行搜索。由于JAR本身就是一個目錄，所以在類搜索路徑中包含JAR打包文件時，路徑必須引用JAR本身，而不是它所在的目錄。如果我在目 錄/myclasses下有一個JAR myclasses.jar，我需要指定：
javac -classpath /myclasses/myclasses.jar ...
而不僅僅是目錄myclasses。
5、多個類搜索目錄
在上面的例子中，每次我們都只讓javac在一個目錄下搜索。實際工作中，你的類搜索路徑會包含很多目錄和JAR文件。Javac的-classpath選項允許指定多個位置，但請注意，它的具體語法在Unix系統和Windows系統中稍有區別。
在Unix系統中是：
javac -classpath dir1:dir2:dir3 ...
而Windows系統則是：
javac -classpath dir1;dir2;dir3 ...
這是因為Windows使用冒號（:）作為文件名的一部分，因此不能作為文件名分隔符。當然目錄分隔符也不一樣：Unix的正斜杠（/）和Windows的反斜杠（\）。
6、系統classpath
除了在javac命令指定類搜索路徑外，我們還可以使用'系統'類路徑。如果命令中沒有指定特定的路徑，Java編譯器和JVM都使用系統路徑。在Unix和Windows系統中，系統路徑都通過環境變量設置。例如在使用bash shell的Linux系統中：
CLASSPATH=/myclasses/myclasses.jar;export CLASSPATH
在Windows中：
set CLASSPATH=c:\myclasses\myclasses.jar
這是暫時改變系統變量CLASSPATH的好方法，但如果你想這些變化一直保留下來，你就需要針對你的系統做一些修改。例如在Linux系統中，我會將這個命令放到我目錄下的文件.bashrc中。而在Windows 2000/NT中可以通過‘控制面板’來修改。
如果你有很多隨時用到的JAR，設置系統變量CLASSPATH就顯得尤為重要。比如說，如果我在用Sun的J2EE參考實現開發EJB應用，所有 EJB相關的類都發布在一個叫做“j2ee.jar”的JAR打包文件中，我希望這個JAR一直都在類搜索路徑中。另外，還有很多人希望無論當前目錄是什 么，搜索路徑始終包含當前目錄。所以在我的.bashrc文件中就有這樣一行：
CLASSPATH=/usr/j2ee/j2ee.jar:.;export CLASSPATH
其中`.'是指'當前目錄'
很容易看到命令行中的-classpath選項覆蓋默認的系統類路徑；它不是擴展而是覆蓋。因此如果我們既要包含默認的系統路徑，又要增加一些時怎 么處理呢？我們可以簡單的通過-classpath選項同時列出默認值和我們要額外增加的部分。而一個更好的辦法是引用系統變量CLASSPATH。當 然，這個語法對Windows系統和Unix系統是不同的。在Unix上：
javac -classpath $CLASSPATH:dir1:dir2 ...
其中$CLASSPATH擴展為系統變量CLASSPATH。在Windows上：
javac -classpath %CLASSPATH%;dir1:dir2 ...
轉載于:https://www.cnblogs.com/bnuvincent/archive/2009/08/11/1543435.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Mastering the Java CLASSPATH的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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