Java之路——環境配置與編譯運行

本文大綱

1、開篇

2、JDK下載

3、JDK安裝

4、環境配置

5、初識Java編譯

6、Java與Javac

7、第一個Java程序

8、總結

9、參考資料

   

1、開篇

經過對以前Java之路的瞭解以後，相信初學者們都對Java有了一個比較深印象的瞭解了。可是事情不能總停留在理論層面，還得多多實現，才能見真知。我以爲，學習同樣東西，要遵循理論——實踐——理論這樣一個套路。先了解事情的基本概念，弄懂基本概念後，要千方百計的用到生活的點點滴滴上，這樣能加深理論的記憶以及發現本身的盲點。在重複的實踐中，咱們會逐漸對其有了本身的見解、想法，對理論有了必定的深化。最後迴歸理論，總結出本身的東西，這樣東西就真正的屬於你了。因此，今天咱們要開始動手配Java環境，以及利用配好的Java環境來對程序進行編譯運行。要注意的是，爲了能讓你們能更深入的瞭解Java到底是怎麼樣運做，怎樣編譯運行的，本章不會涉及到任何IDE的使用，編碼固然就是用記事本了。IDE對提升平常的開發效率，可是記事本能增長你們應聘的錄取機會喲！

   

2、JDK下載

在《Java之路——Java初接觸》中已經講過，要進行Java開發，除了JRE（Java運行環境）之外，還須要相應的開發工具，因此咱們須要下載JDK。下載JDK能夠到Oracle官網：https://www.oracle.com/ 上，選擇Downloads——Java for Developers，以下：

接着選擇download JDK，目前可選擇的最新版爲8u121。

   

若是要想獲取之前的版本，可將頁面拉到最下面，選擇Java Archive，就能夠獲取到歷史的Java版本。

咱們這裏如下載最新的8u121爲例來進行後續說明。

   

3、JDK安裝

根據系統環境下載了對應的版本以後，就能夠進行安裝了。整個安裝過程沒有什麼特別，基本能夠默認下一步就好了。若是須要，能夠修改一下相應的目錄。

中途會彈出一個對話框，意思是JRE所安裝的目錄，選擇好目錄而後"下一步"就行。

安裝成功後，若是想看API文檔之類的，能夠點擊它的"後續教程"。

至此，JDK已順利安裝完成。

   

4、環境配置

安裝成功後，怎麼用呢？咱們能夠打開命令控制檯，而後去到你安裝JDK目錄的bin目錄下，執行java命令，若是有一大堆提示出來，證實你已經安裝正確了。

有的同窗可能會遇到下面這種狀況：

爲何會這樣子呢？細心的同窗可能會發現，當前目錄不同。我一開始就說了，咱們須要在你安裝JDK目錄的bin目錄下執行java命令，才能生效。緣由很簡單，就是由於bin目錄下有各類各樣的命令，java是其中一個命令。咱們用到的不少關於java的命令，如javac、javaw等，都是在其bin目錄下，因此你們之後深刻學習，能夠先對bin目錄下的工具進行學習，裏面有不少頗有用的工具，這是後話。

   

回答剛剛的話題，若是必定要在bin目錄下才能運行java命令是很不方便的一件事，不但不方便，不少其餘程序要用到java命令也用不上，由於他們不知道去哪裏找java命令。這個時候，咱們就須要對系統配置環境變量，以方便在什麼目錄下都能執行java命令。

選擇"開始"——右鍵"計算機"——屬性——高級系統設置——環境變量，便可打開環境變量的設置窗口。

主要對如下三個變量進行設置：

• 1.新增：JAVA_HOME，值爲JDK路徑，此處爲：C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_121
• 2.編輯：PATH，在原變量值的最後加上";%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin"。這裏稍做一下說明。值裏面的%JAVA_HOME%意思就是上一條新增變量JAVA_HOME的值，可見第一條新增變量JAVA_HOME是爲了方便PATH變量配置的時候不須要寫得太冗長。而PATH變量自身的意思就是windows會在PATH變量值裏所列出的目錄中一條一條的查找要執行的命令，因此只要配置了PATH，java命令就不須要必定在JDK目錄的bin目錄下執行了。而至於爲何是上面那兩個目錄，是由於bin下面的都是java用到的命令，也能夠說是一些工具。
• 3.新增：CLASSPATH，其值爲".;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar"。CLASSPATH的做用是讓java程序編譯的時候（用javac的時候）知道去哪裏找到Java的源文件，或者字節碼文件（CLASS文件）。其中，dt.jar是關於運行環境的類庫，tools.jar是工具類庫，編譯和運行的時候都須要用到。這裏值得十分注意的是，整串值的開始部分有個"."，必定不能漏，這表明的是當前目錄的意思。

當配置完這三點，咱們再在用戶的目錄下運行java -version命令，就能看到cmd能自動找到java程序而且運行了。

   

5、初識Java編譯

在開發咱們的第一個Java程序以前，首先粗略的瞭解一下Java代碼的編譯和執行的整個過程。咱們常常會看到Java工程裏面有這兩種後綴的文件：.java和.class。這兩種文件分別表明Java的源代碼和字節碼文件，而其中的字節碼文件就是java實現"Write Once，Run Anywhere"的關鍵。咱們能夠先來看看下面兩幅圖^[1]。

Java編譯器編譯Java代碼的流程以下：

JVM執行引擎完成Java字節碼的執行：

從上兩圖能夠看到，Java運行程序分兩步走，第一步是源碼編譯成字節碼，第二步是字節碼編譯成目標代碼。這就和C、C++直接編譯成與機器相關的目標代碼不同了。經過字節碼這一中間環節，你們能夠拿着編譯成功的包發佈到任一有JVM環境的機器上，再由JVM來實現到機器相關的最終目標代碼的編譯，從而作到"Write Once，Run Anywhere"，而無需與具體運行平臺綁定。因此咱們一般所說的對代碼進行編譯，就是Java源代碼編譯成JVM字節碼的過程。

   

6、java與javac

在上一節咱們已經說過，%JAVA_HOME%\bin目錄下有大量的Java工具可使用，咱們之後也要逐漸熟悉。那做爲初接觸java的咱們，首先應該熟悉哪一個呢？無疑是java與javac了。

如今的社會節奏太快了，不少人都或多或少有點急功近利。在開發方便，這主要體如今沒理解程序的底層是怎麼運做的，一上來就開始IDE開發，遇到各類問題後，因爲不懂底層原理，就不知道如何處理。我的認爲，IDE要用，能夠極大的提升咱們的生產效率，可是底層原理也必定要懂，否則都不知道IDE是怎麼講你的程序編譯打包運行的，遇到問題的時候就不會解決了。很常常見到的一種狀況是，有些人看到服務器上沒有IDE就懵了，連怎麼運行jar包程序都不會。

迴歸正傳，咱們就從java與javac入手，瞭解怎麼在命令行中編譯和運行一個java程序。首先，咱們分別認識這兩個命令是怎麼用的。

   

java命令：

做用：用於執行類或者執行jar文件。

在cmd控制檯中輸入java回車，咱們能夠獲得java命令運行的格式以下：

上圖沒有截完整，選項（-options）後面還有的，你們可自行運行java命令來看。咱們暫時忽略選項（-option）的內容，主要看必填項"類"和"jar文件"。能夠看到java命令可直接運行類和jar文件。舉個例子，如何有個HelloWorld.class文件裏面有個HelloWorld類，則運行的命令是：java HelloWorld。這裏要注意的是，java後面不是class文件（HelloWorld.class），而是對應的類（HelloWorld）。若是有個HelloWorld.jar的jar文件，運行的命令是：java -jar HelloWorld.jar。

   

javac命令：

做用：用於編譯.java文件。

在cmd控制檯中輸入javac回車，咱們能夠獲得javac命令運行的格式以下：

咱們暫時忽略選項（-option）的內容，能夠看到javac最簡單的格式就是跟一個源代碼文件。舉個例子，若是有一個HelloWorld.java文件須要對其編譯，則運行的命令爲：javac HelloWorld.java，就能夠在當前目錄下生成一個HelloWorld.class的字節碼文件。

   

7、第一個Java程序

瞭解完java和javac命令之後，咱們就能夠開始第一個Java程序了，固然，咱們是用記事原本開始咱們的第一個Java程序。微軟自帶的記事本功能比較少，用戶體驗也不是十分好，我的比較喜歡用Notepad++，你們可根據本身的習慣來選擇喜歡的記事本。

   

第一部分：

建立HelloWorld類，保存在HelloWorld.java文件中。

在cmd控制檯中，運行javac HelloWorld.java命令對其編譯，則會自動生成HelloWorld.class文件。

而後運行java HelloWorld命令，則會顯示Hello World。這裏必定要注意，不是運行java HelloWorld.class，java後面跟的是要運行的類，即HelloWorld。

這就完成了從代碼編寫，到編譯，再到運行的整個過程了，是否是很簡單呢？其實一切複雜的事情都是從簡單作起，只要打好了基礎，學習上層的東西就很簡單了。

   

第二部分：

有人會問了，那若是要引用其餘的jar包或者類的話，那怎麼辦呢？別急，咱們嘗試一下。首先建個User類（只是隨便建個類，你們別太在乎），它有個說出內容的方法，存在User.java文件中，代碼以下：

修改HelloWorld類，代碼以下：

User.java放在otherclass目錄睇下，不在HelloWorld.java同一個目錄：

而後咱們嘗試用上面的方法進行編譯，會發現提示找不到User類，這就是由於javac不知道去哪裏找User類的緣故了。

遇到這些狀況，咱們必定要會看幫助提示，看看javac能夠提供什麼參數。這不僅僅爲了解決目前的問題，還爲了之後解決各類各樣更多的問題，只要能作到觸類旁通，沒有什麼問題能可貴到你。

咱們能夠看到，只要增長-classpath參數，就可指定要查找的類的文件位置，這樣咱們就能夠給javac指定User的位置了，因此咱們能夠寫成：

則會成功編譯HelloWorld.java和User.java，在對應目錄中生成HelloWorld.class和User.class。

這時候咱們能夠執行java HelloWorld看看可否出結果，但惋惜的是，又說沒找到User類：

聰明的同窗可能會想到，java應該也有個-classpath參數。恭喜你，開始開竅了，那咱們趕忙試試看：

又不行，崩潰中！！呵呵，別急，java跟javac有點不一樣，java帶着-classpath參數會是java只會在classpath所在的目錄裏找類，因此若是HelloWorld實在當前目錄下，要把當前目錄加上，也就是加一"."，以下：

這就成功運行了。

   

第三部分：

這時候，有些人又不爽了，爲何每次編譯運行都要執行這麼一大串東西，那多麻煩，若是類多起來，那豈不是輸個命令都要輸半天，有沒有一些方便一點的方法，供之後執行用呢？那固然有，這就是將全部類打包成一個可執行的jar包，之後直接運行jar包就能夠了。這裏用到的命令是jar命令，咱們先看看它的格式與內容：

這裏咱們主要用到的是如下四個選項：

-c 建立新的歸檔文件

-v 在標準輸出中生成詳細輸出

-f 指定歸檔文件名

-e 爲捆綁到可執行 jar 文件的獨立應用程序

指定應用程序入口點

這裏咱們根據提示的格式，用如下命令將User.class和HelloWorld.class打包成HelloWorld.jar包。

這就生成了一個HelloWorld.jar的文件。若是你們想看HelloWorld.jar裏面有什麼內容，告訴你們一個小技巧，能夠將jar包拖到winrar等壓縮軟件中，就能夠看到具體的內容。

能夠看到裏面除了要打包的內容外，還多了一個META-INF文件夾，裏面有一個MANIFEST.MF文件，這是一個清單文件，裏面有相關的清單信息。咱們須要對其進行編輯，增長Class-Path:參數，就如告訴java命令classpath是什麼同樣。下圖中高亮的爲增長的內容：

最後，咱們經過java -jar HelloWolrd.jar命令，則可運行其程序。之後咱們拿着這個jar包就能夠隨處顯示"Hello World"，比以前要弄一大串選項方便多了。

   

8、總結

本文從jdk的下載、安裝，環境的配置，程序的編寫、編譯以及執行，從頭至尾作了很詳盡的介紹，爲的是讓你們對這個過程有個深入的瞭解。環境配好了，用上IDE了，之後你們就可能不多接觸這一過程的了。但這一過程不能丟，這是一個基礎，正如我前面說的，若是你不瞭解基礎，遇到問題的時候，都不知道從何解決。上層東西學多了，但卻不瞭解底層到底是怎麼一回事，內心沒有底，人家換個包裝，你又從新學習，而作不到觸類旁通，那是事倍功半啊！

  

9、參考資料：

1.JVM學習筆記（二）------Java代碼編譯和執行的整個過程（http://blog.csdn.net/cutesource/article/details/5904542）