Java本质部分

Java本质部分：CLASSPATH是什么？
假设你在C:\workspace下写了个HelloWorld.java，并顺利使用编译器javac将之编译为HelloWorld.class，在不切换路径的情况下，可以直接执行java HelloWorld来加载HelloWorld.class并运行当中所定义的行为。

如果你切换到C:\底下或是其它路径底下，那么该如何加载HelloWorld.class并执行呢？以下并不是正解：
java C:\workspace\HelloWorld
首先你要知道java这个指令是作什么用的？执行java，其实就是启动JVM，之后接下类别名称，表示由JVM载入该类别的.class并执行。

在PATH 是什么？中提过，当你在实体操作系统下执行某个指令时，操作系统会依PATH中的路径信息，试图找到可执行的档案（例如对Windows来说，就是.exe、.bat，对Linux等就是有执行权限的档案）。

在为什么需要 JVM？中则提过，JVM是Java程序唯一认得的操作系统，对JVM来说，可执行档就是扩展名为.class的档案。

当你要想在JVM中执行某个它的可执行档（.class）时，则JVM 会依CLASSPATH中的路径信息来寻找。

作个简单的比照，可以很清楚地对照PATH与CLASSPATH：
实体操作系统依PATH中的路径信息来寻找可执行指令（对Windows就是.exe、.bat等，对Linux 等就是有执行权限的档案）。

JVM（虚拟操作系统）依CLASSPATH中的路径信息来寻找可执行指令（.class档案）。

如何在启动JVM时告知可执行档（.class）的位置？可以使用-classpath自变量来指定：
java -classpath c:\workspace HelloWorld
指定可执行档（.class）时，不用加上.class扩展名，这跟在Windows下执行javac时，不用特别再加上扩展名（javac.exe）是类似的。

如果有多个路径信息，则可以用分别区隔。

-classpath 有个缩写形式-cp。

例如：
java -cp c:\workspace;c:\classes HelloWorld
与PATH类似地，JVM会依路径的顺序，找寻是否有对应的类别档案，先找到先赢，先找到先载入。

如果在JVM的CLASSPATH路径信息中都找不到指定的类别档案，则会出现
ng.NoClassDefFoundError的信息。

如果使用Java开发了一些程序作为链接库，这些链接库中的类别档案，会封装为JAR（Java Archive）档案，也就是扩展名为.jar的档案。

JAR档案实际上是使用ZIP格式作压缩，当中包含一堆.class档案，之后还会介绍如何制作 JAR档案。

总之，现在如果你拿到一个JAR档案，如何在CLASSPATH中设定？
答案是将JAR档案当作一个特别的数据夹，例如，你拿到一个abc.jar与xyz.jar，放在C:\lib 底下，则执行时如果使用到该JAR档案中的类别，则可以如下：
java c:\workspace;c:\lib\abc.c:\lib\jar;xyz.jar SomeApp
在使用IDE的时候，会在IDE的项目中设定（或有时称汇入）所谓的「链接库」，其实就是在IDE项目环境下的CLASSPATH中设定JAR档案的位置与名称。

事实上，不只执行时可以设定CLASSPATH，编译时也会需要设定CLASSPATH，例如你开发了一个Message.java：
public class Message {
private String text;
public Message(String text) {
this.text = text;
}
public String getText() {
return text;
}
}
编译完的Message.class是放在c:\classes之下。

现在你在c:\workspace下写了个HelloWorld.java：
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
Message message = new Message("Hello!World!");
System.out.println(message.getText());
}
}
如果你直接编译HelloWorld.java，则会出现以下的讯息：
表面字义看来，叫作不认得Message是什么符号，这其实是编译器不知道你的Message定义档在哪？也就是编译器找不到Message.class在哪！你在编译时，必须告知所使用到的类别档案是放在哪边，指定的方式也是靠CLASSPATH：
javac -cp c:\classes HelloWorld.java
编译器如果看到原始码中有使用到Message这个名称，就会试着找看看在类别路径中，有无Message.class，如果有就读取刚中的信息，看看相关方法等定义是否正确，然后才进行编译。

那么要执行时，也是得指定CLASSPATH，不过以下指定却会发生问题：
原因其实很简单，因为你指定的类别路径是c:\classes，所以JVM只在c:\classes下找相关的.class档案，而当中并没有 HelloWorld.class，因为HelloWorld.class是位于c:\workspace 下。

你要这样指定才正确：
java -cp c:\workspace;c:\classes HelloWorld
那为什么执行第一个HelloWorld时，不用特别指定CLASSPATH？预设的CLASSPATH就会读取当前目录下的.class，但是如果你自行指定了CLASSPATH，则以你指定的为主。

如果有些类别路径很常使用，则你也可以透过环境变量设定，例如：
SET CLASSPATH=C:\classes;c:\lib\abc.jar;c:\lib\xyz.jar
当你启动JVM时，也就是执行java时，或者是编译时，也就是使用javac时，不指定CLASSPATH，则会读取环境变量信息中的CLASSPATH 变量设定。

同样地，这个设定在关闭这个文字模式之后，就会失效，下次必须重新设定。

如果你希望每次开启文字模式都可以套用某个CLASSPATH设定的话，则可以设定在系统变量或使用者变量中。

如果你执行或编译时，使用了-cp或-classpath 来指定类别的路径所在，则以-cp或-classpath设定的为主。

实际上，CLASSPATH的路径设定，是给应用程序类别加载器（AppClassLoader）使用的信息。

想要了解类别加载的方式，则要了解类别加载器机制，这是进阶议题，要在较后面的文件中才会谈到。