ClassPath是Java中一个重要的环境变量，弄懂他对于Java运行环境的理解有重大的帮助

ClassPath是什么

CLASSPATH直译过来是类路径，是Java环境配置中要设置的一个环境变量，就是.class文件的路径，表示JVM从哪里去寻找要运行的class文件，CLASSPATH = D:\java表示执行java命令时去D:\java目录中去找需要被执行的class文件并运行。

体验package

先来体验一个正常的Java项目，目录结构如下

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./
└── com
    └── study
        ├── java
        │   ├── MainTest.java
        └── school
            └── Student.java

Student.java内容如下

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package com.study.school;

public class Student {
    public void study() {
        System.out.println("I'm studying...");
    }
}

MainTest.java内容如下

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package com.study.java;
import com.study.school.Student;

public class MainTest {
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student();
        s.study();
    }
}

运行MainTest.java中的main()，可以得到

正常调用

可以看到，两个Java类处于不同的目录，也能正常调用，前提是MainTest.java识别到了Student.java的包路径，准确import了com.study.school.Student，这个包路径是package定义的！

体验ClassPath

首先我们整个目录结构如下

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./
├── MainTest.java

我们先关注MainTest.java，看看他的内容

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public class MainTest {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("hello-hi");
    }
}

很简单，只是一句输出，那么我们先执行javac命令，将他编译为字节码文件，再使用java命令去执行他

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C:\Users\Dan\Desktop\pppppp>"D:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\bin\javac.exe" MainTest.java
# 此时产生了 MainTest.class 在 MainTest.java 同级路径下，如下，
# ./
# ├── MainTest.class # 默认和.java文件同路径
# ├── MainTest.java  # 源.java文件

C:\Users\Dan\Desktop\pppppp>"D:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\bin\java.exe" MainTest
hello-hi
# 符合预期

目前为止所有的输出都符合预期。

但同时我们也理解，一个大型的，或者可拓展性强的Java项目，是按照模块化思维来进行开发的，所以不同的功能会交给不同的包来执行，Java提供了package关键字来做到这点。正如上面的案例一样

为了模拟项目环境，我们需要修改目录结构以及.java的内容

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./
├── MainTest.java
├── bin
└── src
    └── MainTestClassPath.java

那我们稍微修改一下MainTest.java，让他处于包环境内，变成MainTestClassPath.java，只添加了package关键字以及包路径

MainTestClassPath.java内容如下

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package com.study.java;

public class MainTestClassPath {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("hello-hi");
    }
}

此时我们再执行javac命令，将他编译为字节码文件，再使用java命令去执行他

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C:\Users\Dan\Desktop\pppppp>javac.exe .\src\MainTestClassPath.java
# 此时产生了 MainTestClassPath.class 在 MainTestClassPatht.java 同级路径下，如下是当前的目录结构，
# ./
# ├── MainTest.java
# ├── bin
# └── src
#     ├── MainTestClassPath.class
#     └── MainTestClassPath.java

C:\Users\Dan\Desktop\pppppp>java.exe .\src\MainTestClassPath
错误: 找不到或无法加载主类 C:\Users\Dan\Desktop\pppppp\src\MainTestClassPath

报错了，为什么？原因很清楚的告知了我们，没有找到或者无法加载主类，但是我们运行的类很简单，不应该出现类层面的问题，唯一出现的问题，就是添加了package关键字。

没有找到类，是因为ClassLoader查找失败了

这些问题是怎么形成的，暂时按下不表，至于如何修复，或者说如何正确调用呢？

解决

步骤应该如下

目录结构没有变化

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./
├── bin
└── src
    └── MainTestClassPath.java

MainTestClassPath.java内容也不变

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package com.study.java;

public class MainTestClassPath {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("hello-hi");
    }
}

执行如下命令

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C:\Users\Dan\Desktop\pppppp>javac.exe .\src\MainTestClassPath.java -d bin
# 执行完此命令后，目录结构如下
# ./
# ├── MainTest.java
# ├── bin
# │   └── com
# │       └── study
# │           └── java
# │               └── MainTestClassPath.class
# └── src
#     └── MainTestClassPath.java

C:\Users\Dan\Desktop\pppppp>java.exe -classpath bin com.study.java.MainTestClassPath
# 成功
hello-hi

# 也可以
C:\Users\Dan\Desktop\pppppp>cd bin
C:\Users\Dan\Desktop\pppppp\bin>java.exe com.study.java.MainTestClassPath
#成功
hello-hi

成功执行了，为什么，不同的点在于使用了 -d 参数，-d指定了生成目录，在bin目录下生成。

这个时候javac自动创建了多级目录，按照package的.号作为目录划分符，将创建好的MainTestClassPath.class放在了目录最深处

然后使用java命令，指定classpath为bin目录，执行com.study.java.MainTestClassPath类时，ClassLoader会在bin目录下寻找com.study.java.MainTestClassPath类，并且将.作为目录分隔符，进入目录查找类，此时就找到了

如果运行java命令时，不指定ClassPath参数，需要先进入bin目录，再执行java.exe com.study.java.MainTestClassPath，这样java除了默认查找路径外（这些默认路径和项目文件无关），也会查找当前目录下有没有com.study.java.MainTestClassPath类，同样将.作为目录分隔符，进入目录查找类，此时也能找到

可以尝试将MainTestClassPath.class拿出目录时，不管怎么执行都同样会得到错误: 找不到或无法加载主类的情况，所以默认的ClassLoader的查找是和路径强相关的。

ClassPath

所以ClassPath是什么？

ClassPath是一个环境变量，表示JVM从哪里去寻找要运行的class文件，ClassPath会包含默认路径与执行命令的当前目录

根据javac的生成可以得知，package关键字会将包路径中的.号作为目录分隔符。这样就解释了为什么IDEA中，源码路径也需要保持和package声明保持一致的原因，为了尽量和生成路径一致

IDEA报错

IDEA正常

总结

在这篇文章中提到的类加载器的加载阶段，应用程序类加载器 - Application Class Loader是会根据ClassPath来加载类（Bootstrap Class Loader 和 Extension Class Loader不会），所以做此补充，并且ClassPath可以做为参数传递给JVM，使其包含除默认目录外的其他目录

所以如果你到类找不到了，好好配置一下ClassPath吧

Tips

我们强烈不推荐在系统环境变量中设置classpath，那样会污染整个系统环境。在启动JVM时设置classpath才是推荐的做法。实际上就是给java命令传入-classpath参数：
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java -classpath .;C:\work\project1\bin;C:\shared abc.xyz.Hello
或者使用-cp的简写：
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java -cp .;C:\work\project1\bin;C:\shared abc.xyz.Hello