JAVA路径问题及命令行编译运行基础(linux下)

（初学者的一些总结～高手们勿喷哈～）

原因：

以前一直用Eclispe编程环境运行java。非常舒服，就像用傻瓜相机照相一般。

有看见许多高手都是直接用vim编辑文件，命令行编译运行，觉得那样不是反而更繁琐？

转折点是在前几天本科毕设题目选定之后。毕设题是一个基于java 字节码的类关系动态分析。需要对.class文件中字节码进行更改（具体的说是在许多指令后加入做标记的新指令，以实现动态跟踪的目的）。

我发现，eclipse根本无法如此灵活，他无法直接装载运行一个我修改过的.class文件。它是照顾大多数的一般情况。它为我们做了很多事情：自动将.java源文件编译成.class字节文件，帮我们加载类、运行。但却无法满足我个性化的需求。命令行虽然麻烦，却是更加本质。

至少从这一点上看，java的命令行编译运行还是非常重要的。

我查阅了不少网上资料，发现资料虽多，却并不齐全，也不是太清晰。于是整理如下，希望对初涉java命令行编译运行的筒子有些帮助吧！

许多初学者编译运行时候的Exception的发生，下面的方法都能解决了～如果你遇到什么问题，仔细看看下面先～说不定有所帮助噢。

java的运行机制的基本概念：

源文件 也就是我们熟知的.java文件。

类文件  .class文件是编译器由.java文件编译而成。众所周知，Java的跨平台性在于Java虚拟机（JVM）这一层对硬件的隔离，而.class文件可以理解为JVM中的执行文件（自己的理解，可能不太准确）。里面存储的是java字节码，java bytecode 是基于栈的(stack based）(关于字节码和JVM更详细的官方解释可以参照 The Java Virtual Machine Specification ，如果嫌那本书太厚，另外再推荐一本 Programming for the Java Virtual Machine)。

编译 Java的编译一般是指从源文件(.java文件)到类文件（.class文件）的转化过程。在JDK命令行中是 javac 命令（java compiler的缩写～跟C语言木关系的～）

运行 在JVM中执行.class文件。是 java 命令。

CLASSPATH 环境变量，存储着编译某文件或运行某类时，所要搜索的目录。 比如：在Hello.java中有使用到一个第三方包ThirdPart.jar中的类，那么必须在classpath中添加相应的路径，让编译器能找到它。（注意～把ThirdParty.jar放在当前的工作目录下，没有告诉环境变量也是不行的～编译器只认环境变量的！）同样的道理，在运行某类文件时，有涉及到第三方jar包的也必须添加到CLASSPATH中。一般的，有三种方式修改环境变量。

1.在javac 或者java命令中，使用 -classpath 选项，后面跟着需要的目录地址。显然，这种方法只能在当前语句范围内生效。

2.直接命令行修改CLASSPATH或者PATH  # PATH=$JAVA_HOME/bin:/home/username/bin

#export PATH

不过这种方法只能在此次运行中生效。

3.永久生效的方法是修改配置文件。在 /etc/profile 或者 /etc/profile.d 或者其他，不同操作系统发行版地点不同。在文件中加上CLASSPATH=......（相应路径），重启电脑即可（也可一执行source命令，那样不用重启就已经生效啦～# source /etc/profile.d    其实 . 跟source是一样的效果噢～ #. /etc/profile.d   )

PATH环境变量 跟CLASSPATH 类似，只不过它不是用来寻找类的，而是用来寻找java相关执行文件的。可以通过 java -version 命令来查看自己是否已经设置好了PATH（如果显示了详细java信息，则已经设置好了，没有的话，还需要找到java的安装位置，重新设置）

环境变量的具体相关信息，参照doc   PATH and CLASSPATH 和 Setting the class path。

jar包

java里用package的概念避免重复命名的问题。有点像C++的namespace。同一个包里的类是可以直接使用的。不同包的话，则需要在.java文件头部import进对应的package。初学者写的helloworld程序当然是不用注意到包的问题，但当工程越来越大，重复命名的可能性增大，我们就必须依靠package的概念来更好的管理我们的代码了。

同时，为了方便管理、传输，jar包出现了。

jar包其实是用zip压缩的文件包。我们可以打包自己的package，方便复用，到哪果然，也可以直接引用文件夹（此时注意，必须引用文件夹的根目录，比如文件定义为package mypackage.foo , 那个必须将myapackage这个文件夹连同内部的foo文件一起放在相应的路径上）

制作jar压缩包和解压缩包的命令如下：

 jar -cvf foo.jar foo

其中最后一个参数为需要压缩的文件包。-cvf几个选项中，f必须放在最后，f后面紧跟的必须是output的文件名。v表示输出详细信息（verbose）

对应的解压缩命令为：

 jar -xvf foo.jar

注意其中有个可选的mainifest文件，在META-INF/MANIFEST.MF路径上。

我们可以在manifest.mf文件中加入如下语句

Main-Class: myPackage.MyClass

指定MyClass类为具有main()入口的主类。再利用如下语句，就可以值执行对应的程序了

java -jar foo.jar

命令

javac命令：编译源文件

-classpath  初学者必须掌握的options ，后接类中使用到的第三方类(形式可以是jar或者zip或者直接就是文件包)的目录。linux下，多个目录用冒号 ： 分隔。

值得注意的是，-classpath中的内容是会覆盖掉环境变量classpath中的内容的～

-cp 是 -classpath的缩写

-d  制定生成的.class文件存放的目录。

-o 此选项告诉javac优化由内联的static、final以及privite成员函数所产生的码。 
-verbose 此选项告知Java显示出有关被编译的源文件和任何被调用类库的信息。比如 -verbose:class 能看到各种类加载的信息。 -verbose:gc是garbage collection的信息。

还有许多option平时用的不多（话说我也其实只是刚会用，并不熟练直接在命令行环境下的调试编译 = =），需要用的时候直接翻阅 man javac 好了。

java 命令：加载运行类文件

-classpath 跟javac中的-classpath同样的道理。

-cp 也就是 -classpath的缩写啦。

-jar 执行在jar包上定义的主类的程序

一个.java文件的编译、运行示例如下：

# javac -classpath ./:/home/username/bin/ThirdParty.jar  Hello.java

#java -classpath ./:/home/username/bin/ThirdParty.jar  Hello    

另外，对于带有package信息的java文件，执行如下：

$ ls .                   # Current directory contains the "x" package
x

$ ls x                   # The "x" package contains a Sample.java file...
Sample.java

$ cat x/Sample.java      # ...which looks like this.
package x;
public class Sample {
    public static void main(String... args) {
        System.out.println("Hello from Sample class");
    }
}

$ javac x/Sample.java    # Use "/" as delimiter and
                         # include the ".java"-suffix when compiling.

$ java x.Sample          # Use "." as delimiter when running, and don't include
                         # the ".class" suffix.
Hello from Sample class

补充：eclipse的路径

eclipse下，每个project都可以控制路径。

1.在package explorer目录下，右击自己的project。下拉菜单中点击最底部的properties，弹出的窗口的左侧，有Java Build Path这一选项卡。

这里主要是对其他工程包、第三方jar包的路径引入，也有对project中源文件路径的设置。

2.在run的下拉菜单中（就是那个绿色的Run开始按钮），选择Run Configuration.

在每个运行的程序中，都有main、argument、JRE、classpath、source、environment、common这几个选项卡。

其中argument里可以设置java命令行运行时的参数。也就试main(String[] args)中的args。

classpath里可以设置system classloader加载类时的查找目录。（关于类的加载，可以参照另几篇文章 classloader 三原则 和java 类加载器浅析 ）

雷区： 

在linux下运行时，添加目录，千万不要弄错分割符。windows下是 \ ，而linux下是 / 。

运行类时，不用加.class。比如有一个类Hello.class，运行命令是 # java  Hello 而不是 #java Hello.class 。运行机制中是寻找类，而不是像编译的时候那样找到某个文件。

如果引用的类有package层次，引用的路径是包层次的起点，而不可以延伸到包中的某个目录层次。比如引用了~/workspace目录下的第三方类 com.thirdparty.hello ，在java命令的 -classpath 输入的是第三方类的包的根目录所在位置： #java -classpath ~/workspaceHello，而不能是java -classpath ~/workspace/com/thirdparty  Hello。

NoSuchMethodException! 

在运行自己的程序时，遇到了这个问题。查找了很多资料，最后发现原来是路径问题！原来的路径中，一个老版本的.class文件是在优先的位置上，于是每次invoke一个新写的method时，就出现这个错误 = =。