這兩天在用Eclipse編譯檔案的時候遇到些class無法找到的問題，於是想重新學習java查詢class的機制。本文內容參考官方文件Java Tuturial How Classes are Found和Setting the Class Path。

1、Java載入類

Java 按照載入順序將類分為三種：引導類、擴充套件類和使用者類，分別依次載入。

• 引導類是如rt.jar等共同構成Java平臺的關鍵Jar檔案
• 擴充套件類是通過Java擴充套件機制建立的Jar檔案，位於$JAVA_HOME/jre/lib/ext
• 使用者類是開發者或第三方未按照Java擴充套件機制建立的類（大部分情況屬於此）

引導類與擴充套件類一般不必設定載入路徑，所以本文重點討論使用者類。

注意： tools.jar現在必須在包含在使用者類路徑中，否則無法使用。

使用者類路徑設定

使用者類在使用時必須引用使用者類路徑（user class path），以完成後綴為jar、class、zip的類檔案的引用。使用者類路徑有以下幾種設定方式：

• 預設值 . 表示當前編輯檔案路徑。（不必設定，只要當前編輯路徑下的同包或非包類檔案都可以自動載入）
• CLASSPATH環境變數可以覆蓋前者，這個就不多說了，Linux和Windows系統環境變數設定在網上都可以查到。
• -cp/-classpath選項
  Java程式選項，可以覆蓋CLASSPATH，使用者在命令列狀態下使用Java程式時可以作為一些非包類查詢路徑。
• -jar選項 這個比較特殊，在該選項下，所有使用的類必須包含在該jar檔案中。

下面詳細說下 -cp選項 設定要點。
-cp選項可以在不更改環境變數的情況下配置使用者類查詢路徑。jar檔案、zip檔案和class檔案設定方法不盡相同。

• jar檔案或zip檔案 路徑必須以檔名結尾，如需引用當前目錄下mydir資料夾下的myclass.jar檔案，則命令為 java -cp ./mydir/myclass xx。
• 非包class檔案 路徑必須為包含該類檔案的資料夾路徑，如需引用當前目錄下mydir資料夾下的myclass.class，則命令為 java -cp ./mydir xx。
• 包class檔案 路徑必須為該包的根目錄，如該包為online.sanbao，則命令為 java -cp ./online xx

2、Javac和Javadoc載入類

Javac和Javadoc以相似的方式載入類，不過有以下幾點不同：

• 如果在類檔案和原始檔中均定義了引用的類，javadoc總是使用原始檔而javac使用類檔案，但根據既定規則自動重新編譯它認為過時的任何類檔案。自動重新編譯的規則記錄在用於Windows或Unix的javac文件中。
• 預設情況下，javac和javadoc會在使用者類路徑下查詢待載入的原始檔和類檔案。但如果指定了-sourcepath選項，javac和javadoc僅在指定的原始檔路徑上搜索原始檔，而在使用者類路徑中搜索類檔案。

3、舉例說明

本機CLASSPATH變數設定如圖1，主要包括.(當前編輯目錄)、dt.jar檔案、tools.jar檔案和/root/workspace(工作目錄)四個類路徑。

情況一：當兩個檔案都是非包且位於同一個資料夾下
首先，在test目錄下建立Test.java和myclass.java檔案，如圖2所示。

Test.java 內容如下:

public class Test{
     public static void main(String[] args){
        Myclass myclass =  new Myclass();
        System.out.println("本例用來測試使用者類是否試著成功。");  
   }
}

Myclass.java內容如下：

 public class Myclass{
    Myclass(){
        System.out.println("這是一個Myclass例項。");
    }
}

執行結果如圖3所示：

簡單分析：當執行 javac Test.java 時，由於沒有-cp和-sourcepath選項，此時CLASSPATH變數生效，javac依次在CLASSPATH變數所指的路徑查詢Myclass類和原始碼，因此在當前目錄（找到Myclass會不會停止查詢有待考證）下找到Myclass原始碼，但並未找到Myclass類，於是分別對Test.java和Myclass.java檔案進行編譯，生成Myclass.class和Test.class檔案，這裡有個細節，仔細檢視Myclass.class和Test.class檔案修改時間可以發現，先生成Test.java然後生成Myclass.class，這點是和C++不同的地方。然後java依據相同邏輯查詢類並執行。

情況二：當非包檔案屬於兩個不同資料夾
首先，在當前目錄下建立子資料夾 subDirectory，然後將Myclass.java移動至該子資料夾。
有兩種解決方案：一是利用設定-cp選項，這樣可以指定classpath，類似情況一，具體如圖4。

注意：-cp選項下，對於.class檔案需選擇該檔案所在資料夾，不包含檔名；另外，在執行java命令時，需指明所有類路徑，包括當前路徑和Myclass.class檔案所在路徑。

二是java名稱空間查詢class路徑。
此時，如果直接用javac編譯會提示錯誤，如圖5所示。因為這違反了java關於名稱空間的規則，在不使用-cp選項的情況下，若想引用其他資料夾的類，必須使用package/import規則。

因此，修改Myclass.java檔案和Test.java檔案。

//定義包名；
package subDirectory;
public class Myclass{
    //注意修改建構函式許可權為public，因為已屬於不同的包；
    public Myclass(){
    System.out.println("這是Myclass的一個例項。");
    } 
}

import  subDirectory.Myclass;
public class Test{
     public static void main(String[] args){
        Myclass myclass =  new Myclass();
        System.out.println("本例用來測試使用者類是否試著成功。");  
   }
}

再次執行結果如圖6。