自己动手编译、运行Java程序

本人初学Java，看到别人都说学Java先不要用Eclipse、NetBeans这些开发工具，所以索性就自己试试。过程犯的错误极多，参照着李刚老师那本疯狂Java一点一点的实验.由于自己使用过Makefile，所以就用Makefile做了实验，总算是可以不用Eclipse、NetBeans就能自己编译运行一些小的程序了，下面就是我自己总结的心得，如有错误，请大家指正，谢谢。

本文分四小节：

第一节:配置Java运行时环境
第二节:代码的编译以及运行
第三节:如何打jar包以及使用jar包
第四节:利用Makefile自动编译运行Java程序

第一节：配置Java运行时环境

本节以Windows XP为例，来配置Java运行环境。这节很简单，我就长话短说。

1：下载JDK开发包，解压安装。
2：在用户环境变量中增加PATH变量(在系统的环境变量中增加也行，但是可能需要重新启动操作系统)，并设置其值。

例如我把JDK安装在F:\program\java目录下，则把PATH变量设置成F:\program\java\jdk\bin，因为这个路径下有我们要编译、运行Java程序所需要的所有工具，比如javac.exe,java.exe,jar.exe....。之后我们就可以在cmd下使用javac、java、jar等命令了。

例如有一下Java源文件Test.java，执行javac Test.java就会在当前目录下生成Test.class文件。之后我们运行java Test即可运行程序。当然也可以人为指定class文件的生成位置，利用-d选项。比如 javac -d D:\ Test.java，那么就可以在D:\目录下看到Test.class了。

第二节：代码的编译以及运行

对于写Java程序而言，我们主张源文件与class文件都有相同的目录结构，这样不仅会方便代码的组织管理，也使得在编译以及运行Java程序时少犯错误。

1：位于默认包下的文件的编译以及运行

//D:\src\A.java
class A{

    private int value;
    
    public A(){
        value = 0;
    }
    
    public void setValue(int var){
        value = var;
    }
    
    public int getValue(){
        return value;
    }

}

//D:\src\Test.java
public class Test{
    public void static void main(String[] args){
        A a = new A();
        a.setValue(10);
        System.out.println(a.getValue());
    }
}

我们运行javac Test.java，会发现D:\src目录下多了A.class和Test.class两个文件。运行java Test则可以在Dos中看到输出为10。我们发现这两个Java文件中并没有package语句，所以这两个文件同属于一个默认包中(没有显示写package的文件都是属于默认包的)。

2: Java类发现规则

要想成功编译java文件，需要有classpath和包名的共同配合。

类发现规则：class文件所在目录 = classpath + '\' + 包名中的'.'全变成'\'

这个规则大家一定要记住，保证万事OK！Java就是靠这个规则来寻找需要的class文件的。

例如：classpath=D:

//D:\src\A.java
package src;
public class A{

    private int value;
    
    public A(){
        value = 0;
    }
    
    public void setValue(int var){
        value = var;
    }
    
    public int getValue(){
        return value;
    }

}

//D:\Test.java
import src.*;
public class Test{
    public void static void main(String[] args){
        A a = new A();
        a.setValue(10);
        System.out.println(a.getValue());
    }
}

如果想要javac Test.java成功，则需要在D:\src(D:\src = D:\ + src)路径下能够找到A.class，否则编译出错。如果不存在D:\src目录，则会返回包名不存在的错误信息。如果D:\src存在，但是该路径下不存在A.class时，则报告没有找到class文件。如果java文件存放目录正确，并且也正确的指定了其所在的包，则javac会自动编译A.java来生成A.class。

例如:上例就能够正确的生成所有需要的class文件。但是如果把A.java中package语句去掉。之后编译A.java生成A.class文件，之后在D:\下运行javac Test.java并不会成功，虽然在D:\src下存在A.class文件。

所以综上所述，package语句中包名必须与生成的class文件所在的目录保持一个关系，使得javac能够找到相应的class文件并且验证一个文件是否处于正确的包中。

那么classpath是什么呢？从名字也能猜得到，classpath代表class文件的存放路径。这是个环境变量，可以添加到用户的环境变量中，其值则根据编程时具体包名、以及类的存放路径来设定。如果不想用环境变量，也可在编译时用-classpath来设置。

classpath可以设置多个路径，路径之间利用';'相隔。编译时，javac会逐个尝试classpath的每个路径和文件的包名的组合，直到找到相应的class文件为止。但是如果通过classpath与包名的组合在多个不同的路径下都找到了同名类，则会返回错误信息。

由于javac默认情况下在java文件的当前目录生成class文件，所以人们经常把'.'添加到classpath中，代表当前文件所在的路径。高版本的Java编译以及运行程序可能会自动把'.'添加到classpath中。上面的例子中由于Test.java位于A.java的上一级目录中，所以把classpath设置成'.'时，也能编译成功。

现在说说把classpath设置成'.'，它代表当前运行目录。那么什么是这个当前运行目录呢？其实就是运行javac时所在的目录，注意：切不可认为是当前编译的那个java文件所在的目录。

如果java文件中显示的写了package packagename 则为class文件指定了包，那么这个class文件也必须应在packagename转换后的相应子目录下。如果不写，则表示该class文件在默认包中。

现在来说说如运行java程序。
例如：classpath=D:

/D:\src\A.java
package src;
public class A{

    private int value;
    
    public A(){
        value = 0;
    }
    
    public void setValue(int var){
        value = var;
    }
    
    public int getValue(){
        return value;
    }

}

//D:\src\Test.java
package src;
import src.*;
public class Test{
    public void static void main(String[] args){
        A a = new A();
        a.setValue(10);
        System.out.println(a.getValue());
    }
}

我们如何运行这个程序呢？

首先在src目录下运行： javac Test.java

之后在任意目录下运行：java  src.Test

注意：切不可运行java Test命令，会提示找不到类的错误(即使在Test.class文件所在目录也不行)。所以运行指定了package程序时，需要显示的写出其包名，即：java packagename.classname，其遵循与class文件一样的寻找规则，即在classpath+packagename中'.'变成'\' 所表示的路径下能够找到相应的classname所指的class文件。

第三节：如何打jar包以及使用jar包

打jar包使用jar命令。

//D:\src\A.java
package src;
public class A{

    private int value;
    
    public A(){
        value = 0;
    }
    
    public void setValue(int var){
        value = var;
    }
    
    public int getValue(){
        return value;
    }

}

首先在src目录下运行javac A.java生成A.class。之后在D:\目录下运行jar -cvf test.jar src就会在D:\这个目录下生成test.jar，即我们打的jar包。那么我们如何使用这个jar包呢？首先必须把test.jar的路径加入到classpath中。之后我们有如下的测试程序。

import src.*; //必须得有此import，因为A.class位于src包中。如果不写则编译不通过。

public class B{

    public static void main(String[] args){
        A a = new A();
    }
}

jar文件其实是一个压缩包，可以很容易的用解压软件进行解压。解压后有如下目录关系：

test.jar
   |--src---|--A.java
            |--A.class

这里可以把test.jar当成目录来处理，javac会自动在classpath中解压这个test.jar并根据B.java中的import找到其中的src文件夹下的A.class文件并使用。

现在看看我们的打包命令 jar -cvf test.jar src  //意思是把src文件夹整个打包

如果我们这么打包： 在src目录下运行jar -cvf test.jar A.java A.class，行吗？答案是不行。因为这样打包后路径关系为:

test.jar
   |--A.java
   |--A.class

javac寻找A.class时发现test.jar下不存在src目录，则会报不存在包的错误。所以大家一定要注意打包时应该把那个目录打进去，不应把哪个目录打进去。如果对属于默认包的class文件打包，则只要把jar包路径添加到classpath中即可使用，无需再在程序中使用import。当然jar命令还有很多参数可选，来满足各种不同需要的打包需求，这些就不说了。

4：利用Makefile自动编译运行Java程序

下面给出一个简单的例子：这个例子中，没有手动设置Windows的环境变量，而是用-classpath指定，这样方便在不同机器之间移植。

 

如下目录结构:

project---|---src---|---main---|---Test.java
          |         |---package1---|---A.java
          |         |              |---B.java
          |         |
          |         |---package2---|---C.java
          |         |---Makefile
          |
          |---classes---|---main---|---Test.class
                        |---package1---|---A.class
                        |              |---B.class
                        |
                        |---package2---|---C.class

代码如下：

//A.java
package package1;
public class A{

    private int value;
    
    public A(){ value = 0; }
    
    public void setValue(int var){
        value = var;
    }
    
    public int getValue(){
        return value;
    }
}

//B.java
package package1;
public class B{

    private String name;
    
    public B(){ name = null; }
    
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    
    public String getName(){
        return name;
    }

}

//C.java
package package2;
public class C{

    private String name;
    
    public C(){ name = null; }
    
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    
    public String getName(){
        return name;
    }

}

//Test.java
import java.util.*;
import package1.*;
import package2.*;
public class Test{

    public static void main(String[] args){

        A a = new A();
        B b = new B();
        C c = new C();
        
        a.setValue(3);
        b.setName("Java");
        c.setName("Test");
        
        System.out.println(a.getValue());
        System.out.println(b.getName());
        System.out.println(c.getName());
    }
}

Makefile如下：

//Makefile
target:
    javac ./package1/A.java -d ../classes
    javac ./package1/B.java -d ../classes
    javac ./package2/C.java -d ../classes
    javac ./main/Test.java  -d ../classes/main/ -classpath ../classes
run:
    java -classpath ../classes/main;../classes Test
clean:
    rm -rf ../classes/package1/*.class
    rm -rf ../classes/package2/*.class
    rm -rf ../classes/main/*.class

运行：make
D:\Java\project\src>make
javac ./package1/A.java -d ../classes
javac ./package1/B.java -d ../classes
javac ./package2/C.java -d ../classes
javac ./main/Test.java -d ../classes/main/ -classpath ../classes

运行：make run
D:\Java\project\src>make run
java -classpath ../classes/main;../classes Test
3
Java
Test

这样，其实我们完全可以不用Eclipse、Netbeans等开发工具就能自己编译运行自己的系统了。