javac和java命令踩坑之路

相信很多人开发的时候（没错，说的就是我）都是使用IDE进行开发的，而对于命令编译就不是那么熟悉了，今天想练习一下使用命令编译工程，然后就开始了我的踩坑之路......

在使用命令行编译Java程序的时候，一般会使用到javac进行编译，java执行编译后的程序，如：

新建工程D:\Desktop\project，然后在project下新建src目录，按照一般习惯，我们继续新建一个com目录，在新建一个test目录，完整的路径如下：

D:\Desktop\project\src\com\test

在这个目录下新建Test.java文件，编写如下代码：

public class Test{

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World");
    }
}

在命令行中输入如下两条命令：

D:\Desktop\project\src\com\test>javac Test.java

D:\Desktop\project\src\com\test>java Test
Hello World

执行完javac命令后，目录下除了Test.java文件，还会生成Test.class文件，而java命令执行的就是Test.class文件。

再做如下测试，回到上两层目录使用javac和java命令：

D:\Desktop\project\src\com\test>cd ../..

D:\Desktop\project\src>javac com/test/Test.java

D:\Desktop\project\src>java com/test/Test
错误: 找不到或无法加载主类 com.test.Test

D:\Desktop\project\src>java com.test.Test
错误: 找不到或无法加载主类 com.test.Test

？？？为什么找不到加载主类？？？黑人问号脸

这时候得理解一下CLASSPATH环境变量的作用了，在配置JDK环境的时候，通常会加上CLASSPATH的配置：

.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;

这里的意思是，.表示当前路径寻找执行的class文件，找不到就去%JAVA_HOME%\lib\dt.jar和%JAVA_HOME%\lib\tools.jar包下去找，找到就执行，找不到就报错误: 找不到或无法加载主类。按这么理解，在D:\Desktop\project\src>路径下执行java命令出错是因为classpath路径不对，因为在这个目录下执行javac com/test/Test.java命令，它依然会在com/test/目录下生成Test.class文件，而当前目录没有，所以在当前目录下执行java命令就会报错。

既然有了方向，那么就可以着手进行解决了，既然是classpath路径有问题，那么执行的时候指定classpath的路径就好了，机智如我。修改编译命令如下，加入-classpath参数：

D:\Desktop\project\src>java -classpath com/test/ Test
Hello World

D:\Desktop\project\src>java -classpath com/test com.test.Test
错误: 找不到或无法加载主类 com.test.Test

D:\Desktop\project\src>java -classpath com/test com/test/Test
错误: 找不到或无法加载主类 com.test.Test

？？？为什么这种操作下还是会有这个错误？？？难道还是路径的问题？？？

我猜，设置classpath后，会与后面跟的class文件做一个路径的拼接，如：

java -classpath com/test com/test/Test

最后展开的路径是：

java D:\Desktop\project\src\com\test\com\test\Test

D:\Desktop\project\src\com\test\com\test\这个路径不存在，所以报找不到或无法加载主类的错误，而如下命令：

java -classpath com/test/ Test

展开后：

java D:\Desktop\project\src\com\test\Test

classpath的路径是D:\Desktop\project\src\com\test\，这个路径下存在Test.class，所以执行成功。

这个猜测要如何证明呢？

容我缓缓思考一下，现在先考虑一下另外一个问题：假如我要让java com.test.Test或java com/test/Test执行成功该如何操作？至今这个操作还没有成功过...

这时候想想，Java中与路径有关的操作还有哪些？灵机一动，关键字import和package的作用这时候要显示出来了，我的理解是这样的：

  • package：把.class的文件所在的路径用package表示
  • import：导入这个路径下的class文件

好像这么说还是有点抽象，举个例子，修改前面的例子，添加package：

package com.test;

public class Test{

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World");
    }
}

下面，见证奇迹的时候到了，输入以下命令：

D:\Desktop\project\src>javac com/test/Test.java

D:\Desktop\project\src>java com/test/Test
Hello World

D:\Desktop\project\src>java com.test.Test
Hello World

哈哈哈哈哈哈，简直不能更完美，再来一波操作：

D:\Desktop\project\src>java -classpath com/test Test
错误: 找不到或无法加载主类 Test

Orz Orz Orz Orz Orz Orz ...苍天呐，到底是为什么啊？？？难道还是路径问题？？？再来！！！

D:\Desktop\project\src>java Test
错误: 找不到或无法加载主类 Test

.....我去面壁思过两分钟

......

两分钟过去了...

我回来了，继续

我们来看一下，加了package和不加package编出来的Test.class有什么区别，class文件可以使用javap命令查看：

D:\Desktop\project\src\com\test>javap -verbose Test.class

带package的Test.class输出如下：

Classfile /D:/Desktop/project/src/com/test/Test.class
  Last modified 2018-9-21; size 422 bytes
  MD5 checksum 4464a152af385c705b7b6e4bdf318e66
  Compiled from "Test.java"
public class com.test.Test
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
   #1 = Methodref          #6.#15         // java/lang/Object."<init>":()V
   ...

不带package的Test.class输出如下：

Classfile /D:/Desktop/project/src/com/test/Test.class
  Last modified 2018-9-21; size 413 bytes
  MD5 checksum 0d07e3139e9025ef77df91b7869675e5
  Compiled from "Test.java"
public class Test
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
   #1 = Methodref          #6.#15         // java/lang/Object."<init>":()V
   ...

哈哈哈哈哈哈，看到这两个输出，我终于知道问题所在了，优秀！！！

两个的区别是：

  • 带package：编译后类名为 public class com.test.Test
  • 不带package：编译后类名 public class Test

这应该就能解释为什么java com.test.Test执行成功，而java Test执行失败了

回到前面的猜测，classpath配置和class路径的问题，默认的classpath是当前路径，classpath会和class的路径做拼接，如：

带package的编译：

# 展开后为D:\Desktop\project\src\com\test
D:\Desktop\project\src>java com.test.Test
Hello World

# 展开后为D:\Desktop\project\src\com\test\com\test
D:\Desktop\project\src>java -classpath com/test Test
错误: 找不到或无法加载主类 Test

不带package的编译：

# 展开后为D:\Desktop\project\src\com\test
D:\Desktop\project\src>java -classpath com/test/ Test
Hello World

# 展开后为D:\Desktop\project\src\com\test\com\test
D:\Desktop\project\src>java -classpath com/test com.test.Test
错误: 找不到或无法加载主类 com.test.Test

# 在D:\Desktop\project\src\com\test路径下执行com.test.Test.class
# 不存在com.test.Test.class，只有Test.class
D:\Desktop\project\src\com\test>java com.test.Test
错误: 找不到或无法加载主类 com.test.Test

# 在D:\Desktop\project\src\com\test路径下执行Test.class
D:\Desktop\project\src\com\test>java Test
Hello World

# 在D:\Desktop\project\src路径下执行com.test.Test.class，不存在
D:\Desktop\project\src>java com.test.Test
错误: 找不到或无法加载主类 com.test.Test

讲到这里，前面的问题应该都能解释了，不管你们信不信，我就这么理解了

下面讲一下应用：

假如我要模仿eclipse编译project，会建多个目录和文件进行编译，src目录放置源码，编译后的class文件编译到classes目录，该如何操作？

先建好目录，目录结构如下：

D:\Desktop\project>tree /F
├─classes
│  └─com
│      └─test
│          │  Test.class
│          │
│          ├─bean
│          │      Person.class
│          │
│          └─utils
│                  Logger.class
│
└─src
    └─com
        └─test
            │  Test.java
            │
            ├─bean
            │      Person.java
            │
            └─utils
                    Logger.java

先看一下Logger.java的内容：

package com.test.utils;

public class Logger {

    public static final boolean ENABLE = true;

    public static void e(String message) {
        if (ENABLE) {
            System.err.println(message);
        }
    }

    public static void d(String message) {
        if (ENABLE) {
            System.out.println(message);
        }
    }
}

Person.java的内容：

package com.test.bean;

public class Person {

    public String name;
    public int age;

    public Person() {}

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

Test.java修改如下：

package com.test;

import com.test.bean.Person;
import com.test.utils.Logger;

public class Test{

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.name = "Person";
        person.age = 100;
        Logger.d("name is " + person.name);
        Logger.d("age is " + person.age);
    }
}

接下来要用命令进行编译了，javac命令走起：

D:\Desktop\project\src>javac -d ../classes D:\Desktop\project\src\com\test\Test.java

-d参数是指定输出目录，目录得先建好，不然会有如下异常：

D:\Desktop\project\src>javac -d ../classes D:\Desktop\project\src\com\test\Test.java
javac: 找不到目录: ../classes
用法: javac <options> <source files>
-help 用于列出可能的选项

javac执行完了，接着执行java命令：

D:\Desktop\project\src>java -classpath ../classes com.test.Test

你以为会很顺利么？？？duang duang duang，想不到吧，运行出现异常了：

D:\Desktop\project\src>java -classpath ../classes com.test.Test
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: com/test/bean/Person
        at com.test.Test.main(Test.java:9)
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: com.test.bean.Person
        at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:381)
        at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
        at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:335)
        at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
        ... 1 more

这里就不卖关子了，其实就是Test.java里导入的Person类和Logger类没有参与编译，classes目录下只有com/test/Test.class文件，所以运行的时候发生ClassNotFoundException的异常。

好吧，瞎扯完了，其实Person和Logger也是有参与编译的，不过生成的目录不是在classes目录下，而是在java文件所在目录：

D:\Desktop\project\src\com\test\bean\Person.class
D:\Desktop\project\src\com\test\utils\Logger.class

而javac执行的com.test.Test是到如下目录去查找：

D:\Desktop\project\classes\com\test\bean\Person.class
D:\Desktop\project\classes\com\test\utils\Logger.class

因为查找不到对应的类文件，所以报了ClassNotFoundException的异常。

解决方法就是编译的时候把Person.java和Logger.java也加上，如下（忽略每一行后面的斜杠）：

D:\Desktop\project\src>javac -d ../classes D:\Desktop\project\src\com\test\Test.java \
                D:\Desktop\project\src\com\test\bean\Person.java \
                D:\Desktop\project\src\com\test\utils\Logger.java

使用相对路径的写法也可以：

D:\Desktop\project\src>javac -d ../classes com\test\Test.java \
                com\test\bean\Person.java \
                com\test\utils\Logger.java

有点长...可以再缩短一点，使用-sourcepath参数进行编译，-sourcepath参数非常适合多文件的编译：

D:\Desktop\project\src>javac -d ../classes -sourcepath D:\Desktop\project\src \
                D:\Desktop\project\src\com\test\Test.java

使用相对路径：

D:\Desktop\project\src>javac -d ../classes -sourcepath D:\Desktop\project\src com\test\Test.java

好吧，还是有点长，不过这不是重点，重点是能运行！！！

现在运行程序：

D:\Desktop\project\src>java -classpath ../classes com.test.Test
name is Person
age is 100

完美！！！

假如我要引用第三方jar包该如何操作？？？

接下来看我的表演，先制作一个jar包，假设一切很顺利，就是那么自信：

  1. 新建工程test，路径结构如下：
D:\Desktop\test>tree /F
├─classes
│  │  hello.jar
│  │
│  └─com
│      └─tools
│              Hello.class
│
└─src
    └─com
        └─tools
                Hello.java
  1. Hello.java内容：
package com.tools;

public class Hello {

    public static void say() {
        System.out.println("Hello");
    }
}
  1. 编译Hello.java：
D:\Desktop\test\src>javac -d ../classes D:\Desktop\test\src\com\tools\Hello.java
  1. 生成Hello.class进行打包：
D:\Desktop\test\classes>jar cvf hello.jar com/tools/Hello.class

这样已经生成了hello.jar文件

  1. 拷贝到project工程的libs目录，目录结构如下：
D:\Desktop\project>tree /F
├─classes
│  └─com
│      └─test
│          │  Test.class
│          │
│          ├─bean
│          │      Person.class
│          │
│          └─utils
│                  Logger.class
│
├─libs
│      hello.jar
│
└─src
    │  javac
    │
    └─com
        └─test
            │  Test.java
            │
            ├─bean
            │      Person.java
            │
            └─utils
                    Logger.java
  1. 修改Test.java，调用Hello类的say方法：
package com.test;

import com.test.bean.Person;
import com.test.utils.Logger;
import com.tools.Hello;

public class Test{

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.name = "Person";
        person.age = 100;
        Logger.d("name is " + person.name);
        Logger.d("age is " + person.age);
        Hello.say();
    }
}
  1. 重新编译Test.java，增加-classpath参数，把hello.jar一同编译：
javac -d classes -classpath libs/hello.jar -sourcepath src/ src/com/test/Test.java
  1. 运行com.test.Test，-classpath需要加上hello.jar路径，以;分隔，结果如下：
D:\Desktop\project>java -classpath classes/;libs/hello.jar com.test.Test
name is Person
age is 100
Hello

优秀！！！

踩坑之路到此结束，收场，感谢您的观看，我们下回再见~~

附录：

关于javac的用法：

在命令行窗口输入javac命令：

D:\Desktop\project\src>javac

输出如下：

用法: javac <options> <source files>
其中, 可能的选项包括:
  -g                         生成所有调试信息
  -g:none                    不生成任何调试信息
  -g:{lines,vars,source}     只生成某些调试信息
  -nowarn                    不生成任何警告
  -verbose                   输出有关编译器正在执行的操作的消息
  -deprecation               输出使用已过时的 API 的源位置
  -classpath <路径>            指定查找用户类文件和注释处理程序的位置
  -cp <路径>                   指定查找用户类文件和注释处理程序的位置
  -sourcepath <路径>           指定查找输入源文件的位置
  -bootclasspath <路径>        覆盖引导类文件的位置
  -extdirs <目录>              覆盖所安装扩展的位置
  -endorseddirs <目录>         覆盖签名的标准路径的位置
  -proc:{none,only}          控制是否执行注释处理和/或编译。
  -processor <class1>[,<class2>,<class3>...] 要运行的注释处理程序的名称; 绕过默认的搜索进程
  -processorpath <路径>        指定查找注释处理程序的位置
  -parameters                生成元数据以用于方法参数的反射
  -d <目录>                    指定放置生成的类文件的位置
  -s <目录>                    指定放置生成的源文件的位置
  -h <目录>                    指定放置生成的本机标头文件的位置
  -implicit:{none,class}     指定是否为隐式引用文件生成类文件
  -encoding <编码>             指定源文件使用的字符编码
  -source <发行版>              提供与指定发行版的源兼容性
  -target <发行版>              生成特定 VM 版本的类文件
  -profile <配置文件>            请确保使用的 API 在指定的配置文件中可用
  -version                   版本信息
  -help                      输出标准选项的提要
  -A关键字[=值]                  传递给注释处理程序的选项
  -X                         输出非标准选项的提要
  -J<标记>                     直接将 <标记> 传递给运行时系统
  -Werror                    出现警告时终止编译
  @<文件名>                     从文件读取选项和文件名

关于java命令的用法：

在命令行窗口输入java命令:

D:\Desktop\project\src>java

输出如下：

用法: java [-options] class [args...]
           (执行类)
   或  java [-options] -jar jarfile [args...]
           (执行 jar 文件)
其中选项包括:
    -d32          使用 32 位数据模型 (如果可用)
    -d64          使用 64 位数据模型 (如果可用)
    -server       选择 "server" VM
                  默认 VM 是 server.

    -cp <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
    -classpath <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
                  用 ; 分隔的目录, JAR 档案
                  和 ZIP 档案列表, 用于搜索类文件。
    -D<名称>=<值>
                  设置系统属性
    -verbose:[class|gc|jni]
                  启用详细输出
    -version      输出产品版本并退出
    -version:<值>
                  警告: 此功能已过时, 将在
                  未来发行版中删除。
                  需要指定的版本才能运行
    -showversion  输出产品版本并继续
    -jre-restrict-search | -no-jre-restrict-search
                  警告: 此功能已过时, 将在
                  未来发行版中删除。
                  在版本搜索中包括/排除用户专用 JRE
    -? -help      输出此帮助消息
    -X            输出非标准选项的帮助
    -ea[:<packagename>...|:<classname>]
    -enableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
                  按指定的粒度启用断言
    -da[:<packagename>...|:<classname>]
    -disableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
                  禁用具有指定粒度的断言
    -esa | -enablesystemassertions
                  启用系统断言
    -dsa | -disablesystemassertions
                  禁用系统断言
    -agentlib:<libname>[=<选项>]
                  加载本机代理库 <libname>, 例如 -agentlib:hprof
                  另请参阅 -agentlib:jdwp=help 和 -agentlib:hprof=help
    -agentpath:<pathname>[=<选项>]
                  按完整路径名加载本机代理库
    -javaagent:<jarpath>[=<选项>]
                  加载 Java 编程语言代理, 请参阅 java.lang.instrument
    -splash:<imagepath>
                  使用指定的图像显示启动屏幕
有关详细信息, 请参阅 http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/documentation/index.html。
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