从命令提示符执行 Java 程序

简介

在 Java 开发过程中，了解如何从命令提示符（Command Prompt）执行 Java 程序是一项基础且重要的技能。这不仅有助于我们理解 Java 程序的运行机制，还能在开发、调试以及部署等多个环节提供便利。本文将详细介绍从命令提示符执行 Java 程序的相关知识，包括基础概念、使用方法、常见实践和最佳实践。

目录

1. 基础概念
2. 使用方法
   • 编写 Java 代码
   • 编译 Java 代码
   • 执行 Java 程序
3. 常见实践
   • 处理多个类
   • 使用包（Packages）
4. 最佳实践
   • 设置环境变量
   • 编写批处理文件（Windows）或 Shell 脚本（Linux / macOS）
5. 小结
6. 参考资料

基础概念

Java 程序的执行过程涉及两个主要步骤：编译（Compilation）和运行（Execution）。

编译

Java 源文件（扩展名为.java）包含我们编写的 Java 代码。编译器（例如 javac）会将这些源文件翻译成字节码（Bytecode），字节码文件的扩展名为.class。字节码是一种与平台无关的中间表示形式，这意味着 Java 程序可以在任何安装了 Java 虚拟机（JVM）的操作系统上运行。

运行

Java 虚拟机（JVM）负责加载字节码文件并执行其中的指令。在命令提示符中，我们使用 java 命令来启动 JVM 并运行 Java 程序。

使用方法

编写 Java 代码

首先，我们需要编写一个简单的 Java 程序。使用文本编辑器（如 Notepad、Sublime Text 等）创建一个名为 HelloWorld.java 的文件，并输入以下代码：

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

在这段代码中，我们定义了一个名为 HelloWorld 的公共类，其中包含一个 main 方法。main 方法是 Java 程序的入口点，程序从这里开始执行。

编译 Java 代码

打开命令提示符，导航到包含 HelloWorld.java 文件的目录。例如，如果文件保存在 C:\JavaProjects\HelloWorld 目录下，我们可以使用以下命令切换到该目录：

cd C:\JavaProjects\HelloWorld

然后，使用 javac 命令编译 Java 源文件：

javac HelloWorld.java

如果代码没有语法错误，命令执行后不会有任何输出，但在当前目录下会生成一个名为 HelloWorld.class 的字节码文件。

执行 Java 程序

编译成功后，使用 java 命令执行程序：

java HelloWorld

此时，命令提示符将输出：

Hello, World!

请注意，在执行 java 命令时，不要带上 .class 扩展名。

常见实践

处理多个类

在实际开发中，一个 Java 项目通常包含多个类。例如，我们有两个类 MainClass.java 和 HelperClass.java，代码如下：

// MainClass.java
public class MainClass {
    public static void main(String[] args) {
        HelperClass helper = new HelperClass();
        helper.printMessage();
    }
}

// HelperClass.java
class HelperClass {
    public void printMessage() {
        System.out.println("This is a message from HelperClass.");
    }
}

要编译和运行这个项目，首先编译所有的源文件：

javac MainClass.java HelperClass.java

然后执行 MainClass：

java MainClass

使用包（Packages）

包是 Java 中组织类的一种方式。假设我们有一个包 com.example，其中包含 MainApp.java 类：

// MainApp.java
package com.example;

public class MainApp {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("This is a program in a package.");
    }
}

首先，确保目录结构与包名一致。例如，MainApp.java 文件应该放在 com\example 目录下（在 Windows 系统中）。然后在包含 com 目录的父目录下进行编译：

javac com\example\MainApp.java

执行时，需要指定完整的类名（包括包名）：

java com.example.MainApp

最佳实践

设置环境变量

为了更方便地使用 javac 和 java 命令，我们可以设置系统环境变量。在 Windows 系统中： 1. 右键点击“此电脑”，选择“属性”。 2. 点击“高级系统设置”。 3. 在“系统属性”窗口中，点击“环境变量”。 4. 在“系统变量”中找到“Path”变量，点击“编辑”。 5. 添加 Java 安装目录下的 bin 文件夹路径（例如 C:\Program Files\Java\jdk-11.0.10\bin）。

在 Linux 和 macOS 系统中，可以编辑 .bashrc 或 .zshrc 文件，添加以下内容：

export PATH="/path/to/java/bin:$PATH"

编写批处理文件（Windows）或 Shell 脚本（Linux / macOS）

为了简化编译和运行过程，我们可以编写批处理文件（Windows）或 Shell 脚本（Linux / macOS）。

批处理文件（Windows）

在包含 Java 源文件的目录下创建一个名为 build_and_run.bat 的文件，内容如下：

@echo off
javac *.java
if %errorlevel% equ 0 (
    java MainClass
)
pause

双击运行这个批处理文件，它会编译所有的 Java 源文件，并在编译成功后运行 MainClass。

Shell 脚本（Linux / macOS）

在包含 Java 源文件的目录下创建一个名为 build_and_run.sh 的文件，内容如下：

#!/bin/bash
javac *.java
if [ $? -eq 0 ]; then
    java MainClass
fi

设置脚本的可执行权限：

chmod +x build_and_run.sh

然后运行脚本：

./build_and_run.sh

小结

通过本文，我们详细了解了从命令提示符执行 Java 程序的基础概念、使用方法、常见实践和最佳实践。掌握这些知识对于 Java 开发者来说至关重要，它不仅能帮助我们更好地理解 Java 程序的运行机制，还能提高开发效率。希望读者通过实践，熟练掌握这一技能，并在 Java 开发中灵活运用。

参考资料

• Oracle Java Documentation
• The Java Tutorials