《Java从入门到失业》第四章：类和对象（4.6）：类路径

4.6类路径

4.6.1什么是类路径

       前面我们讨论过包，知道字节码文件最终都会被放到和包名相匹配的树状结构子目录中。例如上一节的例子：

 

　　其实类还有一种存放方式，就是可以归档到一个jar文件中，jar文件其实就是把字节码文件连同子目录一同归档到一个压缩文件中。jar文件是使用zip格式压缩的，我们可以使用zip程序来查看和解压jar文件。其实Java自带的类库就是jar文件。例如JRE安装目录jre/lib和jre/lib/ext下就有很多jar。我们看一下jre/lib/rt.jar的结构：

 

我们看到，无论是单独存放还是归档jar，都有一个基目录（黑色部分），上面2个图的基目录分别为：

D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\bin

C:\Program Files\Java\jre1.8.0_261\lib

我们采用基目录+包树状结构，就可以定位到某个类，例如：

D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\bin\com\javadss\javase\ch04\PackageTest.class

C:\Program Files\Java\jre1.8.0_261\lib\java\lang\System.class

这里的基目录，就是类路径，英文叫classpath。类路径就是java编译器或JVM用来定位类的基目录，类路径可以有多个，是一组路径的集合。无论是编译还是运行，都需要设置类路径，类路径的形式和操作系统相关。

在Windows环境下，采用分号（;）分隔，如果路径中含有空格，需要用引号（“”）括起来，形式如下：

D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\bin; “C:\Program Files\Java\jre1.8.0_261\lib”;

在Linux环境下，采用冒号（:）分隔，形式如下：

usr/local/bin:usr/dss/java/bin

4.6.2编译

　　我们假设有3个类：A、B、C。main方法在C中，C中访问了A和B，同时还访问了java.lang.System类。它们的结构如下：

 

其中A和B是空类，C类的代码如下：

package com.javadss.javase.ch04.ccc;

import com.javadss.javase.ch04.aaa.A;
import com.javadss.javase.ch04.bbb.B;

public class C {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        B b = new B();
        System.out.println("classpath");
    }
}  

现在我们用命令行来编译A、B、C，还记得编译命令吗？编译命令如下：

javac -d 编译后class的路径 源文件

则编译命令如下：

javac -d D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\bin D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\src\com\javadss\javase\ch04\aaa\A.java

javac -d D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\bin D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\src\com\javadss\javase\ch04\bbb\B.java

javac -d D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\bin D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\src\com\javadss\javase\ch04\ccc\C.java

编译A、B的时候没有问题，但是编译C的时候，遇到了问题，报错：

 

这是因为C类中引用了A和B，但是编译命令中没有指定A和B的绝对路径，因此会报错“程序包不存在”、“找不到符号”这些错误。我们可以在命令行中增加-classpath或-cp选项，设置A和B的类路径，设置后的命令如下：

javac -cp D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\bin -d D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\bin D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\src\com\javadss\javase\ch04\ccc\C.java

再次执行，编译成功。有的同学可能要问了，C中也引用了java.lang.System类，为什么不用设置System类的类路径呢？这是因为System属于JDK的类库，javac编译时，会默认搜寻JDK的类路径。

       当我们的程序引用了很多类，这些类分散在不同的地方，就需要把所有的类路径都写到命令行中，比如类路径为：

D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\bin;.;“C:\Program Files\Java\jre1.8.0_261\lib”;

注意，中间有一个“.”，这个表示当前目录。当我们这样写的时候会导致命令行非常长，我们可以用设置环境变量classpath的方式来减少命令行的长度，设置环境变量的具体形式和操作系统有关，Windows命令格式如下：

set classpath=类路径集合

例如：

set classpath= D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\bin; “C:\Program Files\Java\jre1.8.0_261\lib”;

我们在命令行窗口中执行上述命令后，在窗口关闭之前，所有的编译命令都不需要用-cp选项来设置类路径了。网上有很多网文或教程中，都喜欢在系统环境变量中设置classpath，这是笔者不推荐的。推荐的几种做法是

1. 在命令行中用-classpath或-cp选项
2. 在命令行中设置classpath环境变量
3. 编写shell脚本，将设置classpath环境变量和编译命令一起写入脚本

事实上，编译器会按照下面方式搜寻类：

• 从JDK的类库中搜寻
• 从当前目录下搜寻
• 从classpath环境变量中搜寻
• 从classpath选项中搜寻

如果搜寻类的时候发现了一个以上的同一个类，就会产生编译错误。

　　另外，编译器还会做很多其他工作，例如编译器在搜寻类的时候，还会查看源文件，如果发现被引用的类的源文件比类文件新，还会自动的重新编译源文件。

4.6.3运行

       用命令行运行程序和编译类似，我们也需要用-classpath或-cp选项指定类路径，常用的命令格式为：

java -classpath 类路径 包含main方法的类的完整类名

我们来运行上面的例子C类，则命令行如下：

javac -cp D:\Java大失叔\workspace\BaseJava\bin com.javadss.javase.ch04.ccc.C

同样，对于JDK的核心类库，我们不需要显示的加到类路径中。当然，我们也可以用设置classpath环境变量的方法预先设置，然后执行运行命令的时候可以不用加上-classpath选项了。

       这里需要注意一点，对于编译器来说，总是会搜寻当前目录（换句话说，会默认把当前目录加入到类路径），但是虚拟机JVM仅仅在不设置classpath环境变量，也不加-classpath或-cp选项的时候，才会把当前目录加入到类路径中。

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