Java千問：開發Java程序爲何要配置環境變量？

咱們在學習搭建Java開發環境的時候，老師老是讓咱們先安裝JDK，緊接着又讓咱們去配置環境變量，以後才能動手編寫Java程序。不少同窗按照老師的步驟去作，成功的搭建好了Java開發環境，而且運行出了本身的第一個Java程序，感到很是有成就感。

那麼，爲何在安裝了JDK以後要配置環境變量呢？不少同窗對這個問題其實並不清楚，只是知道若是不配置環境變量，就無法進行Java開發。今天，我們就來聊聊爲何要配置環境變量。其實，配置環境變量的目的很簡單：爲了在命令行窗口下編譯和運行Java程序。你們請注意：這句話說明了配置環境變量的做用，可是還附加了一個前提，那就是「在命令行窗口下」。這究竟是怎麼回事呢？咱們慢慢道來。

1、配置環境變量與編譯Java程序的關係
咱們知道，程序員所寫的Java程序，都是保存在一個後綴名爲.java的文件當中的，這個文件稱之爲源文件。源文件並不能被執行，它須要首先被編譯成二進制字節碼文件，也就是後綴名爲.class的文件。那麼怎樣把源文件編譯成二進制字節碼文件呢？這時候就須要用到JDK當中提供的編譯程序來完成這個任務。編譯程序是一個後綴爲.exe的可執行文件，名字叫作javac，它存在於JDK安裝路徑下的bin文件夾中。可是，咱們的源文件文件有可能會被保存到磁盤上任何一個文件夾中。當咱們在源文件所在的文件夾中去調用javac編譯程序，系統會發現根本就找不到這個它，由於字節碼文件與編譯程序根本不在同一個文件夾，除非是一種很特殊的狀況，那就是把源文件放到javac編譯程序所在的文件夾中去編譯。不然都會出現下圖這樣的錯誤

爲了可以在任何文件夾下都調用到javac編譯程序，就必須讓系統在任何地方都能找到javac編譯程序，該怎麼辦呢？解決辦法很簡單：配置環境變量！咱們要在Path這個環境變量當中把javac編譯程序所在的位置添加進去！咱們都知道javac編譯程序位於JDK安裝路徑下的bin文件夾中，因此咱們都就要把bin這個路徑添加到環境變量當中。這樣，不管源文件在哪裏，操做系統都隨時能找到javac編譯程序並對其進行編譯。固然了，通過這樣的配置以後，bin文件夾下其餘的可執行文件也可以在任何目錄下被調用，其中就包括執行Java程序的java.exe。

2、配置環境變量與執行Java程序的關係
當咱們已經可以把Java源程序編譯成.class文件以後，下一步要作的就是執行Java程序。執行Java程序實際上是個很複雜的過程，須要把.class文件讀入到虛擬機的內存當中，而後轉換成機器語言並解釋執行。在這裏咱們不去細說這個複雜的過程，咱們重點來講配置環境變量和執行Java程序有什麼關係。
要想執行Java程序，必不可少的一步就是先找到.class文件，因此必須讓虛擬機知道.class文件的位置。虛擬機是怎樣知道.class文件的位置呢？它要根據CLASSPATH環境變量去找。咱們在CLASSPATH環境變量當中首先會添加」.」(一個英文的點號)，這個」.」就表示當前路徑。配置了」.」以後，虛擬機在尋找.class文件的時候會在當前路徑下進行搜索。
在CLASSPATH環境變量當中配置了」.」以後，咱們一般還會把JDK安裝路徑下的lib文件夾下的dt.jar和tools.jar這兩個文件的位置也加入到CLASSPATH環境變量中，這又是爲何呢？就是由於這兩個jar文件是JDK是提供給咱們的兩個基礎類庫。dt.jar是關於運行環境的類庫，而tools.jar是工具類庫。關於這兩個類庫當中究竟包含了哪些運行Java程序必須的類，在這裏咱們就不細說了，你們只要記住：沒有這兩個類庫支持，不少Java程序壓根就沒法運行，因此咱們在配置環境變量的時候，要把它們的路徑也加入到CLASSPATH當中，以確保程序可以正確的調用到基礎類庫中的類。
注意！歷史在JDK1.5發佈的那一天發生了轉變！從JDK1.5開始，Java運行時環境(JRE)有了自動搜索當前文件夾下.class文件，並自動加載dt.jar和tools.jar類庫文件的功能，因此，從JDK1.5開始，能夠不用配置CLASSPATH環境變量了！

3、那個JAVA_HOME是怎麼回事
咱們在配置環境變量的時候，每每還會配置一個叫作JAVA_HOME的環境變量。這又是怎麼回事呢？首先說明JAVA_HOME環境變量當中配置的是JDK的安裝路徑，而且咱們會在配置Path和CLASSPATH的時候，用%JAVA_HOME%去代替這兩個環境變量中的JDK安裝路徑。這麼作有兩個好處：
首先，當咱們從新安裝了JDK或者是JDK升級以後，JDK的安裝路徑都會發生變化。在這種狀況下，若是咱們配置了JAVA_HOME環境變量，咱們就能夠只修改JAVA_HOME當中JDK的安裝路徑，而Path和CLASSPATH中涉及到的JDK的安裝路徑由於用%JAVA_HOME%代替了，因此不須要作任何修改，這樣就減小了工做量和出錯的機率。
其次，某些集成開發環境(IDE)和Java Web服務器會以JAVA_HOME環境變量的值去尋找JDK的安裝路徑。因此，若是咱們但願在實際開過程當中減小遇到莫名其妙問題的機率，應該添加一個JAVA_HOME環境變量，而且在Path和CLASSPATH中用%JAVA_HOME%去代替JDK安裝的路徑。

4、爲何說環境變量是爲了 「在命令行窗口下」編譯和運行Java程序而配置
咱們在文章一開始說：配置環境變量是爲了在命令行窗口下編譯和運行Java程序，這句話中特地強調了「在命令行窗口下」這個前提，這又是爲何呢？其實，時至今日，不少IDE不須要配置環境變量，也能正確編譯和運行Java程序。咱們只須要在IDE當中相關的配置菜單下，正確的指定出JDK的安裝路徑就能夠了。除非這個IDE自己也是用Java編寫的。所以，若是學習Java語言的時候，直接就使用像IntelliJ IDEA這樣的IDE，不去配置環境變量也能正確編譯和運行Java程序。可是，若是回到最原始的「命令行窗口」模式下，爲了可以在任何目錄下都能調用到javac和java這兩個exe文件，咱們必需要配置環境變量。因此在解釋配置環境變量做用的時候，咱們特地強調了「在命令行窗口下」這個前提。

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