第1期：抛开IDE，了解一下javac如何编译

IDE或maven等工具已将Java程序的编译代劳。但工具越高级，隐藏的细节就越多，一旦出现问题就懵逼，归根到底还是基础概念不牢靠。返璞归真，回到最原始的地方 javac ，会让问题豁然开朗。下面就一步一步演示用 javac 和 java 徒手编译运行一个常规工程。

Hello World练个手

来个简单的先，我们祭出祖传的HelloWorld程序。（感兴趣的话，可以试一试徒手是否写的出来~）

public class HelloWorld{
	public static void main(String[] args){
		System.out.println("Hello, World!");
	}
}
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写完后，保存为： HelloWorld.java ，然后在当前目录执行 javac 编译命令：

javac HelloWorld.java
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查看 当前目录 （更准确的说是java文件同级目录），果然生成了 HelloWorld.class ：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ ls
HelloWorld.class  HelloWorld.java
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继续在 当前目录运行 java 命令，正确打印出Hello, World!

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ java HelloWorld 
Hello, World!
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老司机，稳！看起来很简单嘛：先 javac 再 java 。

虽然简单，但新手通常会犯的一个错：想象成去 执行 .class 文件，比如写成这样，自然会报错：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ java HelloWorld.class
Error: Could not find or load main class HelloWorld.class
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需要明白， java 的参数， 传入的是main函数所在的类的名字，而不是class文件；java会根据类名自动去找class文件 。

带个包名

一切都很顺利，但没有包名是不专业的，所以我们加一个牛逼的包 com.imshuai.javalinux ：

package com.imshuai.javalinux;
public class HelloWorld{
	public static void main(String[] args){
		System.out.println("Hello, World!");
	}
}
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还是一样用 javac 编译，查看 当前目录 下 HelloWorld.class 生成了，很顺利。

还是一样用 java 命令，瞬间被打脸：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ java HelloWorld 
Error: Could not find or load main class HelloWorld
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想了想， HelloWorld已经有自己的包名了，所以它的名字不在是没有姓氏 的 HelloWorld ，新名字叫 com.imshuai.javalinux.HelloWorld ，那么传给 java 自然要用新名字，再试一试：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ java com.imshuai.javalinux.HelloWorld
Error: Could not find or load main class com.imshuai.javalinux.HelloWorld
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还是被打脸，这时候老司机告诉你，创建一个 com/imshuai/javalinux 目录，然后把 HelloWorld.class 放进来，执行：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ mkdir -p com/imshuai/javalinux
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ mv HelloWorld.class com/imshuai/javalinux
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ java com.imshuai.javalinux.HelloWorld
Hello, World!
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果然，正常打印出了Hello, World!

上面的步骤，说明了两点：

1. 增加了package名，所以class名也变了，行不改名坐不改姓，自然要带上姓（即所谓全限定名）。
2. Java 会根据包名对应出目录结构，并从class path搜索该目录去找class文件 。由于默认的class path是当前目录，所以 com.imshuai.javalinux.HelloWorld 必须存储在 ./com/imshuai/javalinux/HelloWorld.class

当然每次自己创建包路径的目录太麻烦。 -d 参数可以代劳上面的工作 ：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ javac -d . HelloWorld.java 
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ ls
com  HelloWorld.java
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ java com.imshuai.javalinux.HelloWorld
Hello, World!
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-d 指定了生成class文件的根目录（这里用的是当前目录），并且会根据class的包路径创建子目录。

编译两个有依赖关系的class

包名解决了，我们再复杂些，搞个依赖调用。首先，我们抽取一个 HelloService ：

package com.imshuai.javalinux;
public class HelloService{
	public void printHello(String name){
		System.out.println("Hello, " + name + "!");
	}
}
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然后修改 HelloWorld.java ，调用 HelloService 完成say hello：

package com.imshuai.javalinux;
public class HelloWorld{
	public static void main(String[] args){
		HelloService service = new HelloService();
		service.printHello("World");
	}
}
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接着我们依次编译： HelloService.java 和 HelloWorld.java ，最后运行：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ javac -d . HelloService.java 
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ javac -d . HelloWorld.java 
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ ls
com  HelloService.java  HelloWorld.java
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ java com.imshuai.javalinux.HelloWorld
Hello, World!
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直觉上，要先编译 HelloService.java ，这是对的。那如果先编译 HelloWorld.java 呢？当然是打脸：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ javac -d . HelloWorld.java 
HelloWorld.java:4: error: cannot find symbol
		HelloService service = new HelloService();
		^
  symbol:   class HelloService
  location: class HelloWorld
HelloWorld.java:4: error: cannot find symbol
		HelloService service = new HelloService();
		                           ^
  symbol:   class HelloService
  location: class HelloWorld
2 errors
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如果编译的时候，还要根据依赖关系确定顺序，太low了吧。我觉得 java 命令应该能自动解决它，一次性将两个java文件传给它试一试：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ javac -d . HelloWorld.java HelloService.java 
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ ls
com  HelloService.java  HelloWorld.java
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ java com.imshuai.javalinux.HelloWorld
Hello, World!
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牛逼，它自动解决了顺序问题，赞一个（虽然我不怀好意的将 HelloWorld.java 放到了前面）！

使用src和target目录

从上面的例子可以看出，虽然class文件必须放在包名一致的目录里， 但java源文件并没有这个要求 。不过，为了管理方便，我们将java源文件也放在包结构目录里：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ mkdir -p com/imshuai/javalinux
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ mv *.java com/imshuai/javalinux/
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ ls com/imshuai/javalinux/
HelloService.java  HelloWorld.java
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ javac -d . com/imshuai/javalinux/*.java
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ ls com/imshuai/javalinux/
HelloService.class  HelloService.java  HelloWorld.class  HelloWorld.java
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ java com.imshuai.javalinux.HelloWorld
Hello, World!
复制代码

编译时 javac 要传入新的java文件路径（这里用了通配符），其他也没有什么不同。可以看到 class文件生成到了与java文件相同的目录里 。class文件和java源文件放在一起，很不清爽，能否像IDE里那样：java文件放到src目录，class文件放到target目录？下面我试一试。

先创建src和target目录，并将原来的java文件都移动到src目录：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ mkdir src
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ mkdir target
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ mv com src
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ ls
src  target
复制代码

然后编译， -d 参数指定到target目录：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ javac -d target src/com/imshuai/javalinux/*.java
maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ ls target/com/imshuai/javalinux/
HelloService.class  HelloWorld.class
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怎么运行呢？直接在当前目录运行是不行了，毕竟多了一层target目录，进入target目录运行，妥妥的：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1/target$ java com.imshuai.javalinux.HelloWorld
Hello, World!
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除了进入 target 目录以外，更常用的方法是通过 -classpath （或简写为 -cp ）选项设置 类路径 ：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ java -cp target com.imshuai.javalinux.HelloWorld
Hello, World!
复制代码

类路径CLASSPATH

上面演示了通过 -cp 设置类路径。下面再进一步研究一下类路径。

类路径，是JRE搜索用户级class文件或其他资源的路径， javac 或 java 等工具都可以指定类路径。如果没有设置，默认的类路径就是当前目录。 但如果设置了类路径，默认值就被覆盖了，所以如果想保留当前目录为类路径，需要同时将 . 加入 ，有点像默认构造函数的感觉。

类路径，可以通过环境变量 CLASSPATH 或 -cp 参数设置，后者会覆盖前者。推荐通过 -cp 设置，它只会影响当前进程。

类路径类似操作系统里的 path 概念，不过它是java工具搜索class文件的路径。同样的，类路径可以是多个，并通过分号分隔：

export CLASSPATH=path1:path2:...
复制代码

或者：

sdkTool -classpath path1:path2:...
复制代码

sdkTool可以是 java, javac, javadoc等。

类路径不仅可以是目录，还也可以是jar包或zip包。

类路径的设置是有顺序的，java会优先在靠前的类路径里搜索。这一点和操作系统的 path 类似。

类路径可以用通配符 * 匹配jar或zip，但

1. 通配符只匹配jar或zip，比如path/*只是将下面的jar或zip加入类路径，但path本身不加入类路径。
2. 通配符不递归搜索，即指匹配第一层目录下的jar或zip。
3. 通配符匹配到的jar或zip，加入到classpath的顺序是不确定的。因此，更稳妥的做法是显示的枚举所有jar或zip。
4. 通配符适用于 CLASSPATH 变量或 -cp 参数，但不适用于jar包的manifest文件。

更真实的场景

下面的java项目有较多的包结构， 还有jar包依赖 ，如何编译呢？ (工程代码下载： github.com/maoshuai/ja… )

├── lib
│   ├── logback-classic-1.2.3.jar
│   ├── logback-core-1.2.3.jar
│   └── slf4j-api-1.7.26.jar
├── resources
│   └── logback.xml
├── src
│   └── com
│       └── imshuai
│           └── javalinux
│               ├── HelloWorld.java
│               └── service
│                   ├── IGreetingService.java
│                   └── impl
│                       ├── AlienGreetingService.java
│                       ├── CatGreetingService.java
│                       ├── DogGreetingService.java
│                       └── HumanGreetingService.java
└── target
复制代码

最直接的办法，跟刚才一样，只不过体力活多一些，要枚举所有的java文件，同时使用通配符将lib下的jar加入类路径：

javac /
-cp "lib/*" /
-d target /
src/com/imshuai/javalinux/HelloWorld.java /
src/com/imshuai/javalinux/service/IGreetingService.java /
src/com/imshuai/javalinux/service/impl/*.java
复制代码

编译成功， java 命令运行一下（注意：target和lib下的jar都需要加入类路径）：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ java -cp "target:lib/*" com.imshuai.javalinux.HelloWorld XiaoMing
22:16:15.887 [main] INFO HumanGreetingService - XiaoMing is saying hello: Ni Chou Sha!
复制代码

如果文件很多，手工列出这些文件不太现实，可以通过 find 命令完成：

javac -cp "lib/*" -d target $(find src -name "*.java")
复制代码

javac 还提供了一种 列表文件 的办法，即将要编译的java文件列表写到一个文本文件里，我们用find命令完成：

maoshuai@ms:~/javaLinux/w1$ find src -name "*.java" >javaFiles.txt
复制代码

生成的javaFiles.txt内容如下：

src/com/imshuai/javalinux/service/IGreetingService.java
src/com/imshuai/javalinux/service/impl/HumanGreetingService.java
src/com/imshuai/javalinux/service/impl/CatGreetingService.java
src/com/imshuai/javalinux/service/impl/DogGreetingService.java
src/com/imshuai/javalinux/service/impl/AlienGreetingService.java
src/com/imshuai/javalinux/HelloWorld.java
复制代码

然后用 @ 开头的 @javaFiles.txt ，代表传给 javac 的是列表文件名：

javac -cp "lib/*" -d target @javaFiles.txt
复制代码

不仅如此，参数也可以放入文件（注意： -cp 不能放进去）。比如 javaFiles.txt 中加入 -d target

-d target
src/com/imshuai/javalinux/service/IGreetingService.java
src/com/imshuai/javalinux/service/impl/HumanGreetingService.java
src/com/imshuai/javalinux/service/impl/CatGreetingService.java
src/com/imshuai/javalinux/service/impl/DogGreetingService.java
src/com/imshuai/javalinux/service/impl/AlienGreetingService.java
src/com/imshuai/javalinux/HelloWorld.java
复制代码

这样只用执行：

javac -cp "lib/*"  @javaFiles.txt
复制代码

不过为了清晰，我们可以把参数 -d target 单独放到一个文件 javaOptions.txt ，然后传两个@文件：

javac -cp "lib/*" @javaOptions.txt  @javaFiles.txt
复制代码

使用列表文件的好处是，规避了命令行参数长度的限制，并且可以在任何操作系统上运行。

有了上面的准备，我们可以写出一个自动化编译的脚本了：

PROJECT_DIR=/home/maoshuai/javaLinux/w1
# clean target directory
rm -rf $PROJECT_DIR/target/*
# prepare arg files
find $PROJECT_DIR/src -name "*.java">$PROJECT_DIR/target/javaFiles.txt
echo "-d $PROJECT_DIR/target" >$PROJECT_DIR/target/javaOptions.txt
# compile
javac -cp "$PROJECT_DIR/lib/*" @$PROJECT_DIR/target/javaOptions.txt @$PROJECT_DIR/target/javaFiles.txt
# copy resources to target
cp -rf $PROJECT_DIR/resources/* $PROJECT_DIR/target
# clean temp files
rm -rf $PROJECT_DIR/target/javaOptions.txt $PROJECT_DIR/target/javaFiles.txt
复制代码

是时候仔细看一下javac了

Oracle的 官方文档介绍 javac 如下 ：

Reads Java class and interface definitions and compiles them into bytecode and class files.

javac的语法如下：

javac [ options ] [ sourcefiles ] [ classes] [ @argfiles ]
复制代码

HelloWorld.java

总结

将 javac 的基本用法总结如下：

1. -cp 参数设置类路径，基本用法是将编译时依赖的jar包加入类路径。并可用 * 通配jar包。
2. -d 参数用来设置class文件编译到单独目录，并根据包名创建子目录。
3. 理论上将java文件的路径全部传给 javac 即可，但操作上，可以通过find命令将文件列表输出到文件中，通过@argfiles参数传递。