【JDK命令行 一】手动编译Java源码与执行字节码命令合集(含外部依赖引用)

写作目标

记录常见的使用javac手动编译Java源码和java手动执行字节码的命令，一方面用于应对 Maven 和 Gradle 暂时无法使用的情况，临时生成class文件（使用自己的jar包）；另一方面了解下构建工具做了哪些工作。

作者水平有限，行文中如有错误，希望评论告知，自当尽快修复。

一、编译源码

1. javac 命令

编译Java源码都是使用 javac 命令完成的，其语法如下：

javac [ options ] [ sourcefiles ] [ classes] [ @argfiles ]

• options：选项参数，比如-cp，-d
• sourcefiles：java源文件，多个文件以空格分开
• classes：用来处理处理注解
• @argfiles，就是包含 option 或 java 文件列表的文件路径，用@符号开头，就像上面的@javaOptions.txt和@javaFiles.txt

2. 编译仅使用 JDK 类库源码

javac sourcefiles

示例：

Main.java

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

编译Main.java

javac Main.java

3. 指定文字编码

默认将使用平台的字符集，如Windows是GBK。为了防止乱码一般指定为 utf-8

javac -encoding encoding sourcefiles 

示例：

#指定utf-8编码编译
javac -encoding utf-8 Main.java

4. 指定输出字节码路径

class文件将输出到指定路径下，如果有package，也会一并在指定路径下创建

javac -d path sourcefiles 

示例：

#生成字节码到classes目录中
javac -d classes Main.java

注意：指定的目录需要提前创建

5. 指定classpath

指定JVM查找用户类文件、注解解释器和源文件的目录，即字节码、源码等的查找位置。

classpath确定流程：先从环境变量 CLASSPATH 中获取，当用户指定classpath时将覆盖环境变量，如果没有环境变量且未用户设定，将以执行javac的路径向下查找。

#有以下两种写法，二者等效
javac -cp path sourcefiles 
javac -classpath path sourcefiles 
#path可以使用通配符*来匹配目录下一级jar包或class文件，比如下列写法
#javac -cp "libs/*" sourcefiles 

示例：

引用 FastJson 的Main.java

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
 
public class Main  {
    public static void main(String[] args) {
        JSONObject json = new JSONObject();
        json.put("hello", "world");
        System.out.println(json.toJSONString());
    }
}

编译Main.java，fastjson的jar与Main.java同级目录，直接写jar包作为classpath仅适用于单个jar包引用时

javac -cp fastjson-1.2.73.jar Main.java
javac -classpath fastjson-1.2.73.jar Main.java

当设置需要设置多个目录作为classpath时，在不同平台的写法不大一样

Linux/Unix平台

javac -cp "path1/*:path2/*" sourcefiles
javac -classpath "path1/*:path2/*" sourcefiles

Windows平台

javac -cp "path1\*;path2\*" sourcefiles
javac -classpath "path1\*;path2\*" sourcefiles

不同点仅在于多个目录间使用 : 还是 ; 作为路径分割符、目录分割符是 / 还是 \

6. 指定外部目录

指定外部目录，javac 在编译字节码时将会从下列目录中读取字节码或Jar包，完成编译。

#有以下两种写法，二者等效
javac -extdirs directories sourcefiles 
-Djava.ext.dirs=directories sourcefiles 

示例：

编写Main.java引用多个jar包，指定外部目录编译

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
 
public class Main  {
    public static void main(String[] args) {
        JSONObject json = new JSONObject();
        json.put("hello", "world");
        System.out.println(json.toJSONString());
        System.out.println(StringUtils.equals("1", "1"));
    }
}

fastjson 与 commons.lang3 处于同目录 libs 时，编译命令：

javac -extdirs libs Main.java
javac -Djava.ext.dirs=libs Main.java

7. 带package源码编译

Java使用目录作为package定位字节码，减少了重名问题，编译方式是类似的，可使用通配符来匹配待编译的 .java 文件

#src目录下一级目录查找java源码文件编译
javac src/*.java
#使用以上方式可能会少编译一些深层次目录下的源码，推荐使用操作系统的命令来查找
#Linux平台
javac $(find src -name "*.java")
#Windows平台
where -r src *.java #收集源文件列表
javac <源文件列表> #手动拼接源文件路径，多个源文件以空格分开，如 javac package/A.java package/B.java

此种方式编译少量源文件还可以，源文件过长就会出现命令参数过长报错，可以参考下面章节中的 使用参数文件简化命令 解决此问题

8. 编译有依赖关系的源码

两种方法：

1. 按顺序编译分别编译（编译被依赖，再编译依赖）
2. 由 javac 自动编译（将要编译的源文件列表全部给到 javac 命令后，顺序无所谓）

示例：

PrintService.java

public class PrintService {
    public void print(String msg){
        System.out.println(msg);
    }
}

Main.java

public class Main  {
    public static void main(String[] args) {
        PrintService printService = new PrintService();
        printService.print("Hello World!");
    }
}

1.按顺序编译:

javac PrintService.java
javac Main.java

2.自动编译

javac Main.java PrintService.java

9. 使用参数文件简化命令

参数文件可以是javac命令中的部分内容，比如可以是java文件的路径列表文件，将参数保存为文本中供编译时引用，缩短执行命令长度，避免命令行参数过长报错。

可匹配源码目录下的java文件列表作为参数文件

find src -name "*.java" > sourcefiles.txt

sourcefiles.txt

Main.java
PrintService.java

接着就可以通过 @+sourcefiles.txt 对列表文件进行引用，放到javac命令行中

#生成字节码与源码同目录
javac @sourcefiles.txt
#指定存在的目录输出字节码
javac -d target @sourcefiles.txt

当然不仅是源码列表，还可以加上参数，如图

10. 编译脚本示例

10.1. Linux编译脚本 compile.sh

源码文件处在 src 目录中，创建输出目录 target, 依赖包目录 lib

在工程目录下创建如下编译脚本：

compile.sh

#!/bin/bash
# 编译脚本
# @author: Hellxz
 
#出现变量取值失败、报错立即停止
set -eu
 
#定义变量
SOURCE=src
TARGET=target
LIBRARY=libs
 
#清理历史编译结果
[ -d "${TARGET}" ] && rm -rf ${TARGET}/*
 
#输出参数文件
echo "-d ${TARGET} -encoding utf-8" > argsfile
find ${SOURCE} -name "*.java" >> argsfile
#编译源文件
if [ -d "${LIBRARY}" ]; then
  javac -cp "${LIBRARY}/*" @argsfile
else
  javac @argsfile
fi
#删除参数文件
rm -rf argsfile
echo "compile success!"

10.2. Windows编译脚本 compile.bat

@echo off
REM 源码目录
set srcdir=src
REM 目标目录
set targetdir=target
REM jar包外部依赖目录
set libsdir=libs
REM 清理缓存
if exist %targetdir% (
  echo clean target caches...
  del /f /s /q %targetdir%\*.*
  rd /s /q %targetdir%
  md %targetdir%
  echo clean caches success!
) else (
  md %targetdir%
)
REM 生成参数文件
echo generating argsfile.txt
echo -d %targetdir% -encoding utf-8 > argsfile.txt
where -r %srcdir% *.java >> argsfile.txt
echo generate argsfile success!
REM 编译
echo compiling...
if exist %libsdir% (
 javac -cp "%libsdir%\*" @argsfile.txt
) else (
 javac @argsfile.txt
)
REM 删除参数文件
del /f /q /a argsfile.txt
echo compile success!
pause

二、执行字节码

1. java 执行字节码命令

java 命令用于执行 javac编译出的字节码文件，启动 Java 虚拟机。

java 命令语法为：

java [options] classname [args]

• options：选项参数，包含Java虚拟机参数等设定
• classname：字节码文件，.class 后缀的文件
• args：参数，将作为 main 方法的参数传入程序中

options参考：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/windows/java.html#CBBIJCHG

2. 执行字节码文件

一般而言，执行 Java 程序直接用 java 命令就可以

#执行带main方法的字节码
java mainclass

3. 执行带package的字节码

当源码中有package提示包名时，执行的class需要放在层层包名目录中，举例：

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

编译后Main.class 的位置在 /opt/target/samples/Main.class

执行java命令就需要进到 /opt/target 下，与第一层包目录平级

cd /opt/target
java samples/Main.class

不进入包名目录上级，可以设置 classpath 来指定待执行查找class的起点

java -cp /opt/target samples/Main

4. 执行有外部依赖关系的字节码

src/samples/Main.java

package samples;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
 
public class Main  {
    public static void main(String[] args) {
        JSONObject json = new JSONObject();
        json.put("hello", "world");
        System.out.println(json.toJSONString());
    }
}

外部依赖libs目录、源码目录src、生成class目录target，src下有一个包为samples的Main.java，如下图

编译src目录源码，生成字节码到target下

javac -cp "src:libs/*" -d target $(find src -name "*.java")

设置classpath，执行字节码文件

java -cp "target:libs/*" samples.Main

参考资料：

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/windows/javac.html

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/windows/java.html

https://zhuanlan.zhihu.com/p/74229762

本文首发博客园Hellxz博客，https://www.cnblogs.com/hellxz/p/14819191.html
同步于CSDN 拾级而上，https://blog.csdn.net/u012586326/article/details/117335227