Java很誘人，但對于剛跨入Java門檻的初學者來說，編譯并運行一個無比簡單的Java程序簡直就是一個惡夢。明明程序沒錯，但各種各樣讓人摸不著頭腦的錯誤信息真的讓你百思不得其解，許多在Java門口徘徊了很久的初學者就這樣放棄了學習Java的機會，很是可惜。筆者也經歷過這個無比痛苦的階段，感覺到編譯難的問題就出在classpath的設置及對package的理解之上。本文以實例的方式，逐一解決在編譯過程中所出現的各種classpath的設置問題。本文實例運行的環境是在Windows XP + JDK 1.5.0。對其他的環境，讀者應該很容易進行相應的轉換。

1. 下載并安裝JDK1.5.0，并按默認路徑，安裝到C:\Program Files\Java\jdk1.5.0中。

2. 用鼠標單擊WindowsXP的“開始”->“運行”，在彈出的運行窗口中輸入cmd，按確定或回車，打開一個命令行窗口。

3. 在命令行中輸入：

java

有一列長長的洋文滾了出來，這是JDK告訴我們java這個命令的使用方法。其中隱含了一個重要信息，即JDK安裝成功，可以在命令行中使用java此命令了。

4. 在命令行中輸入

javac

屏幕顯示：

'javac' 不是內部或外部命令，也不是可運行的程序或批處理文件。

這是由于windows找不到javac這個命令的原因。這就不明白了，java與javac都是JDK在同一個子目錄里面的兩個文件，為什么可以直接運行java而不能直接運行javac呢？原來，Sun公司為了方便大家在安裝完JDK后馬上就可以運行Java類文件，在后臺悄悄地將java命令加入了Path的搜索路徑中，因此我們可以直接運行java命令(但我們是看不到它到底是在哪設置的，無論是在用戶的Path或系統的Path設置中均找不到這個java存放的路徑)。但Sun所做的到此為止，其他JDK的命令，一概不管，需要由用戶自己添加到搜索路徑中。

5. 既然如此，那我們自己添加Path的搜索路徑吧。對“我的電腦”按右鍵，選“屬性”，在“系統屬性”窗口中選“高級”標簽，再按“環境變量”按鈕，彈出一個“環境變量”的窗口，在用戶變量中新建一個變量，變量名為“Path”，變量值為"C:\Program Files\Java\jdk1.5.0\bin;%PATH%"。最后的%PATH%的意思是說，保留原有的Path設置，且將目前的Path設置新加到其前面。一路按“確定”退出(共有3次)。關掉原來的命令行窗口，依照第2步，重新打開一個新的命令行窗口。在此窗口中輸入

javac

長長的洋文又出現了，這回是介紹javac的用法。設置成功。

6. So far so good. 到目前為止，我們已經可以編程了。但是，這不是一個好辦法。因為隨著以后我們深入學習Java，我們就會用到JUnit、Ant或NetBeans等應用工具，這些工具在安裝時，都需要一個名為指向JDK路徑的“JAVA_HOME”的環境變量，否則就安裝不了。因此，我們需要改進第5步，為以后作好準備。依照第5步，彈出“環境變量”的窗口，在用戶變量中新建一個變量，變量名為“JAVA_HOME”，變量值為"C:\Program Files\Java\jdk1.5.0"。注意，這里的變量值只到jdk1.5.0，不能延伸到bin中。確定后，返回“環境變量”的窗口，雙擊我們原先設定的Path變量，將其值修改為“%JAVA_HOME%\bin;%PATH%”。這種效果與第5步是完全一樣的，只不過多了一個JAVA_HOME的變量。這樣，以后當我們需要指向JDK的路徑時，只需要加入“%JAVA_HOME%”就行了。至此，Path路徑全部設置完畢。一路確定退出，打開新的命令行窗口，輸入

javac

如果長長的洋文出現，Path已經設置正確，一切正常。如果不是，請仔細檢查本步驟是否完全設置正確。

7. 開始編程。在C盤的根目錄中新建一個子目錄，名為“JavaTest”，以作為存放Java源代碼的地方。打開XP中的記事本，先將其保存到JavaTest文件夾中，在“文件名”文本框中輸入"Hello.java"。注意，在文件名的前后各加上一個雙引號，否則，記事本就會將其存為"Hello.java.txt"的文本文件。然后輸入以下代碼：

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

再次保存文件。

8. 在命令行窗口中輸入

cd C:\JavaTest

將當前路徑轉入JavaTest中。然后，輸入

javac Hello.java

JDK就在JavaTest文件夾中編譯生成一個Hello.class的類文件。如果出現“1 error”或“XX errors”的字樣，說明是源代碼的輸入有誤，請根據出錯提示，仔細地按第7步的代碼找出并修正錯誤。請讀者注意甄別代碼輸入有誤的問題與classpath設置有誤的問題。因為本文是關于如何正確設置classpath及package的，因此，這里假設讀者輸入的代碼準確無誤。到目前為此，由于我們是在源代碼的當前路徑下編譯，因此，不會出現classpath設置有誤的問題。

9. 在命令行窗口中輸入

java Hello

屏幕出現了

Hello world

成功了，我們已經順利地編譯及運行了第一個Java程序。
但是，第8步及第9步是不完美的，因為我們是在JavaTest這個存放源碼的文件夾中進行編譯及運行的，因此，一些非常重要的問題并沒有暴露出來。實際上，第8步的“javac Hello.java”及第9步的“java Hello”涉及到兩個問題，一是操作系統如何尋找“javac”及“java”等命令，二是操作系統如何尋找“Hello.java”及“Hello.class”這些用戶自己創建的文件。對于“javac”及“java”等命令，由于它們均是可執行文件，操作系統就會依據我們在第6步中設置好的Path路徑中去尋找。而對于“Hello.java”及“Hello.class”這些文件，Path的設置不起作用。由于我們是在當前工作路徑中工作，java及javac會在當前工作路徑中尋找相應的java文件(class文件的尋找比較特殊，詳見第11步)，
因此一切正常。下面我們開始人為地將問題復雜化，在非當前工作路徑中編譯及運行，看看結果如何。

10. 在命令行窗口中輸入

cd C:
轉入到C盤根目錄上，當前路徑離開了存放源碼的工作區。輸入

javac Hello.java

屏幕出現：

error: cannot read: Hello.java
1 error

找不到Hello.java了。我們要給它指定一個路徑，告訴它到C:\JavaTest去找Hello.java文件。輸入

javac C:\JavaTest\Hello.java

OK，這回不報錯了，編譯成功。

11. 輸入

java C:\JavaTest\Hello

這回屏幕出現：

Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: C:\JavaTest\Hello

意思為在“C:\JavaTest\Hello”找不到類的定義。明明C:\JavaTest\Hello是一個.class文件，為什么就找不到呢？原來，Java對待.java文件與.class文件是有區別的。對.java文件可以直接指定路徑給它，而java命令所需的.class文件不能出現擴展名，也不能指定額外的路徑給它。

那么，如何指定路徑呢？對于Java所需的.class文件，必須通過classpath來指定。

12. 依照第5步，彈出“環境變量”窗口，在用戶變量中新建一個變量，變量名為“classpath”，變量值為"C:\JavaTest"。一路按“確定”退出。關閉原命令行窗口，打開新的命令行窗口，輸入

java Hello

“Hello world”出來了。由此可見，在“環境變量”窗口中設置classpath的目的就是告訴JDK，到哪里去尋找.class文件。這種方法一旦設置好，以后每次運行java或javac時，在需要調用.class文件時，JDK都會自動地來到這里尋找。因此，這是一個全局性的設置。

13. 除了這種在環境變量”窗口中設置classpath的方法之外，還有另一種方法，即在java命令后面加上一個選項classpath，緊跟著不帶擴展名的class文件名。例如，

java -classpath C:\JavaTest Hello

JDK遇到這種情況時，先根據命令行中的classpath選項中指定的路徑去尋找.class文件，找不到時再到全局的classpath環境變量中去尋找。這種情況下，即使是沒有設置全局的classpath環境變量，由于已經在命令行中正確地指定類路徑，也可以運行。

為了在下面的例子中更好地演示classpath的問題，我們先將全局的classpath環境變量刪除，而在必要時代之以命令行選項-classpath。彈出“環境變量”窗口，選中“classpath”的變量名，按“刪除”鍵。

此外，java命令中還可以用cp，即classpath的縮寫來代替classpath，如java -cp C:\JavaTest Hello。特別注意的是，JDK 1.5.0之前，javac命令不能用cp來代替classpath，而只能用classpath。而在JDK 1.5.0中，java及javac都可以使用cp及classpath。因此，為保持一致，建議一概使用classpath作為選項名稱。

14. 我們再次人為地復雜化問題。關閉正在編輯Hello.java的記事本，然后將JavaTest文件夾名稱改為帶空格的“Java Test”。在命令行中輸入

javac C:\Java Test\Hello.java

長長的洋文又出來了，但這回卻是報錯了：

javac: invalid flag: C:\Java

JDK將帶有空格的C:\Java Test分隔為兩部分"C:\Java"及"Test\Hello.java"，并將C:\Java視作為一個無效的選項了。這種情況下，我們需要將整個路徑都加上雙引號，即

javac "C:\Java Test\Hello.java"

這回JDK知道，引號里面的是一個完整的路徑，因此就不會報錯了。同樣，對java命令也需要如此，即

java -classpath "C:\Java Test" Hello

對于長文件名及中文的文件夾，XP下面可以不加雙引號。但一般來說，加雙引號不容易出錯，也容易理解，因此，建議在classpath選項中使用雙引號。

15. 我們再來看.java文件使用了其他類的情況。在C:\Java Test中新建一個Person.java文件，內容如下：

public class Person {
  private String name;

  public Person(String name) {
    this.name = name;
  }

  public String getName() {
    return name;
  }
}

然后，修改Hello.java，內容如下：

public class Hello {
  public static void main(String[] args) {
    Person person = new Person("Mike");
    System.out.println(person.getName());
  }
}

在命令行輸入

javac "C:\Java Test\Hello.java"

錯誤來了：

C:\Java Test\Hello.java:3: cannot find symbol
symbol: class Person

JDK提示找不到Person類。為什么javac "C:\Java Test\Hello.java"在第14步中可行，而在這里卻不行了呢？第14步中的Hello.java文件并沒有用來其他類，因此，JDK不需要去尋找其他類，而到了這里，我們修改了Hello.java，讓其使用了一個Person類。根據第11步，我們需要告訴JDK，到哪里去找所用到的類，即使這個被使用的類就與Hello.java一起，同在C:\Java Test下面！輸入

javac -classpath "C:\Java Test" "C:\Java Test\Hello.java"

編譯通過，JDK在C:\Java Test文件夾下同時生成了Hello.class及Person.class兩個文件。實際上，由于Hello.java使用了Person.java類，JDK先編譯生成了Person.class，然后再編譯生成Hello.class。因此，不管Hello.java這個主類使用了多少個其他類，只要編譯這個類，JDK就會自動編譯其他類，很方便。輸入

java -classpath "C:\Java Test" Hello

屏幕出現了

Mike

成功。

16. 第15步說明了在Hello.java中如何使用一個我們自己創建的Person.java，而且這個類與Hello.java是同在一個文件夾下。在這一步中，我們將考查Person.java如果放在不同文件夾下面的情況。

先將C:\Java Test文件夾下的Person.class文件刪除，然后在C:\Java Test文件夾下新建一個名為DF的文件夾，并將C:\Java Test文件夾下的Person.java移動到其下面。在命令行輸入

javac -classpath "C:\Java Test\DF" "C:\Java Test\Hello.java"

編譯通過。這時javac命令沒有什么不同，只需將classpath改成C:\Java Test\DF就行了。

在命令行輸入

java -classpath "C:\Java Test" Hello

這時由于Java需要找在不同文件夾下的兩個.class文件，而命令行中只告訴JDK一個路徑，即C:\Java Test，在此文件夾下，只能找到Hello.class，找不到Person.class文件，因此，錯誤是可以預料得到的：

Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: Person
        at Hello.main(Hello.java:3)

果真找不到Person.class。在設置兩個以上的classpath時，先將每個路徑以雙引號引起來，再將這些路徑以“;”號隔開，并且每個路徑與“;”之間不能帶有空格。因此，我們在命令行重新輸入：

java -classpath "C:\Java Test";"C:\Java Test\DF" Hello

編譯成功。但也暴露出一個問題，如果我們需要用到許多分處于不同文件夾下的類，那這個classpath的設置豈不是很長！有沒有辦法，對于一個文件夾下的所有.class文件，只指定這個文件夾的classpath，然后讓JDK自動搜索此文件夾下面所有相應的路徑？有，只要使用package。

17. package簡介。Java中引入package的概念，主要是為了解決命名沖突的問題。比如說，在我們的例子中，我們設計了一個很簡單的Person類，如果某人開發了一個類庫，其中恰巧也有一個Person類，當我們使用這個類庫時，兩個Person類出現了命名沖突，JDK不知道我們到底要使用哪個Person類。更有甚者，當我們也開發了一個很龐大的類庫，無可避免地，我們的類庫中與其他人開發的類庫中命名沖突的情況就會越來越多。總不能為了避免自己的類名與其他人開發的類名相同，而讓每個編程人員都絞盡腦汁地將一個本應叫Writer的類強行改名為SarkuyaWriter，MikeWriter, SmithWriter吧？

現實生活中也是如此。假如你名叫張三，又假如與你同一單位的人中有好幾個都叫張三，那你的問題就來了。某天單位領導在會上宣布，張三被任命為辦公室主任，你簡直不知道是該哭還是該笑。但如果你的單位中只有你叫張三，你才不會在乎全國叫張三的人有多少個，因為其他張三都分布在全國各地、其他城市，你看不見他們，摸不著他們，自然不會擔心。

Sun從這個“張三問題”受到了很大的啟發，為解決命名沖突問題，就采取了“眼不見心不煩”的策略：將每個類都歸屬到一個特定的區域中，在同一個區域中的所有類，都不允許同名；而不同區域的類，由于相互看不到，則允許有同名的類存在。這樣，就解決了命名沖突的問題，正如北京的張三與上海的張三畢竟不是同一人。這個區域在Java中就叫package。由于package在Java中非常重要，如果你沒有定義自己的package，JDK將會你的類都歸到一個默認的無名package中。

自定義package的名稱可以由各個程序員自由創建。作為避免命名沖突的手段，package的名稱最好足以與其他程序員的區別開來。在互聯網上，每個域名都是唯一的，因此，Sun推薦將你自己的域名倒寫后作為package的名稱。如果你沒有自己的域名，很可能只是因為囊中羞澀而不去申請罷了，并不見得你假想的域名與其他域名發生沖突。例如，筆者假想的域名是sarkuya.com，目前就是唯一的，因此我的package就可以定名為com.sarkuya。謝謝Java給了我們一個免費使用我們自己域名的機會，唯一的前提是倒著寫。當然，每個package下面還可以帶有不同的子package，如com.sarkuya.util，com.sarkuya.swing，等等。

定義package的方式是在相應的.java文件的第一行加上“package packagename;”的字樣，而且每個.java文件只能有一個package。實際上，Java中的package的實現是與計算機文件系統相結合的，即你有什么樣的package，在硬盤上就有什么樣的存放路徑。例如，某個類的package名為com.sarkuya.util，那么，這個類就應該必須存放在com/sarkuya/util的路徑下面。至于這個com/sarkuya/util又是哪個文件夾的子路徑，第18步會談到。

package除了有避免命名沖突的問題外，還引申出一個保護當前package下所有類文件的功能，主要通過為類定義幾種可視度不同的修飾符來實現：public, protected, private, 另外加上一個并不真實存在的friendly類型。

對于冠以public的類、類屬變量及方法，包內及包外的任何類均可以訪問；
protected的類、類屬變量及方法，包內的任何類，及包外的那些繼承了此類的子類才能訪問；
private的類、類屬變量及方法，包內包外的任何類均不能訪問；
如果一個類、類屬變量及方法不以這三種修飾符來修飾，它就是friendly類型的，那么包內的任何類都可以訪問它，而包外的任何類都不能訪問它(包括包外繼承了此類的子類)，因此，這種類、類屬變量及方法對包內的其他類是友好的，開放的，而對包外的其他類是關閉的。

前面說過，package主要是為了解決命名沖突的問題，因此，處在不同的包里面的類根本不用擔心與其他包的類名發生沖突，因為JDK在默認情況下只使用本包下面的類，對于其他包，JDK一概視而不見：“眼不見心不煩”。如果要引用其他包的類，就必須通過import來引入其他包中相應的類。只有在這時，JDK才會進行進一步的審查，即根據其他包中的這些類、類屬變量及方法的可視度來審查是否符合使用要求。如果此審查通不過，編譯就此卡住，直至你放棄使用這些類、類屬變量及方法，或者將被引入的類、類屬變量及方法的修飾符改為符合要求為止。如果此審查通過，JDK最后進行命名是否沖突的審查。如果發現命名沖突，你可以通過在代碼中引用全名的方式來顯式地引用相應的類，如使用

java.util.Date = new java.util.Date()

或是

java.sql.Date = new java.sql.Date()。

package的第三大作用是簡化classpath的設置。還記得第16步中的障礙嗎？這里重新引用其java命令：

java -classpath "C:\Java Test";"C:\Java Test\DF" Hello

我們必須將所有的.class文件的路徑一一告訴JDK，而不管DF其實就是C:\Java Test的子目錄。如果要用到100個不同路徑的.class文件，我們就得將classpath設置為一個特別長的字符串，很累。package的引入，很好地解決了這個問題。package的與classpath相結合，通過import指令為中介，將原來必須由classpath完成的類路徑搜索功能，很巧妙地轉移到import的身上，從而使classpath的設置簡潔明了。我們先看下面的例子。

18. 先在Hello.java中導入DF.Person。代碼修改如下：

import DF.Person;

public class Hello {
  public static void main(String[] args) {
    Person person = new Person("Mike");
    System.out.println(person.getName());
  }
}

再將DF子文件夾中的Person.java設置一個DF包。代碼修改如下：

package DF;

public class Person {
  private String name;
  public Person(String name) {
    this.name = name;
  }

  public String getName() {
    return name;
  }
}

好了，神奇的命令行出現了：

javac -classpath "C:\Java Test" "C:\Java Test\Hello.java"
java -classpath "C:\Java Test" Hello

盡管這次我們只設置了C:\Java Test的classpath，但編譯及運行居然都通過了！事實上，Java在搜索.class文件時，共有三種方法：
一是全局性的設置，詳見第12步，其優點是一次設置，每次使用；
二是在每次的javac及java命令行中自行設置classpath，這也是本文使用最多的一種方式，其優點是不加重系統環境變量的負擔；
三是根據import指令，將其內容在后臺轉換為classpath。JDK將讀取全局的環境變量classpath及命令行中的classpath選項信息，然后將每條classpath與經過轉換為路徑形式的import的內容相合并，從而形成最終的classpath. 在我們的例子中，JDK讀取全局的環境變量classpath及命令行中的classpath選項信息，得到C:\Java Test。接著，將import DF.Person中的內容，即DF.Person轉換為DF\Person, 然后將C:\Java Test與其合并，成為C:\Java Test\DF\Person，這就是我們所需要的Person.class的路徑。在Hello.java中有多少條import語句，就自動進行多少次這樣的轉換。而我們在命令行中只需告訴JDK最頂層的classpath就行了，剩下的則由各個類中的import指令代為操勞了。這種移花接木的作法為我們在命令行中手工地設置classpath提供了極大的便利。

應注意的一點是，import指令是與package配套使用的，只有在某類通過“package pacakgename;”設定了包名后，才能給其他類通過import指令導入。如果import試圖導入一個尚未設置包的類，JVM就會報錯。

19. 我們接下來看，當使用JDK類庫時，classpath如何設置。

20. 修改Hello.java，內容如下：

import DF.Person;
import java.util.Date;

public class Hello {
  public static void main(String[] args) {
    Date date = new Date();
    System.out.println(date);

    Person person = new Person("Mike");
    System.out.println(person.getName());
  }
}

21. JDK類庫存放于C:\Program Files\Java\jdk1.5.0\jre\lib\rt.jar文件中。關于jar文件的介紹，已經超出了本文的范圍，感興趣的讀者可以閱讀Horstmann寫的Core Java一書。

jar文件可以用WinRar打開。用WinRar打開后，可以看到里面有一些文件夾，雙擊其中的java文件夾，再雙擊util的文件夾，可以在看到Date.class文件就在其中。如果你看過Data.java或其他JDK類庫的源碼(在C:\Program Files\Java\jdk1.5.0\src.zip文件中)，你就會發現，像java、util這些文件夾均是package。這也是Hello.java第2行中使用了import指令的原因。

我們可以通過WinRar的查找功能來定位某個類所在的包。在“查找文件”的窗口中的“要查找的文件名”文本框中輸入Date.class，就會查找出在rt.jar文件中存在兩個Date.class文件，一個是java\sql\Date.class，另一個是java\util\Date.class。其中，sql下面的Date.class文件與數據庫有關，并非我們這里所需，java\util\Date.class才是我們所要的。

rt.jar文件就像本文中的C:\Java Test中一樣，是JDK類庫的唯一入口。我們可以在命令行的classpath選項指定.jar文件。需要注意，.jar文件的classpath設置有些特珠。在以前的例子中，我們設置classpath時都是設置了路徑就行了，而對于.jar文件，我們必須將.jar文件名直接加到classpath中。

22. 在命令行輸入

javac -classpath "C:\Program Files\Java\jdk1.5.0\jre\lib\rt.jar";"C:\Java Test" "C:\Java Test\Hello.java"
java -classpath "C:\Program Files\Java\jdk1.5.0\jre\lib\rt.jar";"C:\Java Test" Hello

這樣當然沒有問題，因為我們指定了rt.jar文件及C:\Java Test兩個classpath。但且慢，在命令行輸入：

javac -classpath "C:\Java Test" "C:\Java Test\Hello.java"
java -classpath "C:\Java Test" Hello

不可思議的是，編譯及運行成功了！令人驚訝的是在我們將classspath只設置為C:\Java Test的情況下，JDK如何得出java.util.Date的classpath？

原因在于，就像java的Path路徑已經悄悄在后臺設置好一樣，rt.jar的classpath路徑也悄悄地在后臺設置了。因此，我們不必多此一舉手工設置其classpath了。

23. 最后一點需要談到的是，如果主類恰好也在一個package中(在大型的開發中，其實這才是一種最常見的現象)，那么java命令行的類名前面就必須加上包名。

在C:\Java Test下面新建一個文件夾，名為NF。將C:\Java Test下面的Hello.class刪除，將Hello.java移到NF文件夾下。打開NF文件夾下的Hello.java，為其設置package屬性。

package NF;

import DF.Person;
import java.util.Date;

public class Hello {
  public static void main(String[] args) {
    Date date = new Date();
    System.out.println(date);

    Person person = new Person("Mike");
    System.out.println(person.getName());
  }
}

編譯與以前沒啥區別，只不過是修正一下改過之后的路徑。

javac -classpath "C:\Java Test" "C:\Java Test\NF\Hello.java"

而java命令行卻有了變化

java -classpath "C:\Java Test" NF.Hello

上面命令行語句中，NF.Hello告訴JDK，Hello.class在NF的package下面。