java如何启动应用程序、 -cp和-jar的区别、类加载过程

青旅半醒 2021-09-26 14:42 361阅读 0赞

# java如何启动应用程序、 -cp和-jar的区别、类加载过程 #

### 文章目录 ###

*  java如何启动应用程序、 -cp和-jar的区别、类加载过程
 *  问题1：如何通过java启动应用程序
 *   *  1、java classname
     *  2、java -jar jarName
     *  如何退出
     *  方式一 java \[ options \] classname \[ args \]
     *  方式二 java \[ options \] -jar filename \[ args \]
 *  问题2：java -cp 、-classpath为什么在 -jar 启动jar包无效
 *  问题3: -Xbootclasspath 、-Djava.ext.dirs、-cp区别、类加载过程
 *   *  bootstrap loader
     *  extension class loader
     *  user class loader

# 问题1：如何通过java启动应用程序 #

两种方式：

## 1、java classname ##

java \[ options \] classname \[ args \]

## 2、java -jar jarName ##

java \[ options \] -jar filename \[ args \]

options 命令行选项由空格分隔。请参阅选项。  
classname 要启动的类的名称。  
filename 要调用的Java归档（JAR）文件的名称。仅与该-jar选项一起使用。  
ARGS 传递给main()由空格分隔的方法的参数。类文件名或JAR文件名后面的参数传递给main()方法。

默认情况下，不是该java命令选项的第一个参数是要调用的类的完全限定名称。如果-jar指定了该选项，则其参数是包含应用程序的类和资源文件的JAR文件的名称。启动类必须Main-Class在其源代码中的清单标题中指明。

JRE在三组位置中搜索启动类（以及应用程序使用的其他类）：  
1、引导类路径（bootstrap classpath），  
2、已安装的扩展(extent classpath)  
3、用户的类路径(user application classpath)。

上图java启动类加载过程：  
![这里写图片描述][70]  
这里类的加载涉及到双亲委派机制。

## 如何退出 ##

当启动器被错误的参数，严重错误或由JVM抛出的异常调用时，通常会由启动器返回以下退出值。但是，Java应用程序可能会选择使用API调用返回任何值System.exit(exitValue)。这些值是：0：成功完成 >0：发生错误

## 方式一 java \[ options \] classname \[ args \] ##

java -cp 和 -classpath 一样，是指定类运行所依赖其他类的路径，通常是类库，jar包之类，需要全路径到jar包，window上分号“;”分割，unix上“:”号分割。  
格式：  
java -cp .;myClass.jar packname.mainclassname  
表达式支持`通配符`扫描某路径下所有jar包，例如：  
java -cp .;c:\\classes01\\myClass.jar;c:\\classes02\*.jar packname.mainclassname  
通配符说明：  
包含星号（\*）的类路径条目与类文件不匹配。要在单个目录中匹配类和JAR文件mydir，请使用mydir:mydir/*或mydir/*:mydir。选择的顺序决定了mydirJAR文件之前加载的类和资源是否被加载，mydir反之亦然。  
子目录不会被递归搜索。例如，mydir/\*搜索JAR文件只有在mydir，不mydir/subdir1，mydir/subdir2等。  
\#\#注意：

1.  \-cp 和 -classpath 使用效果一样
2.  \-多个启动程序可以引用相同jar进行启动程序
3.  Java解释器将按照它们出现在类路径变量中的顺序查找目录中的类

## 方式二 java \[ options \] -jar filename \[ args \] ##

启动含manifest的jar包，可以使用

java -jar <jar-file-name>.jar

如果jar里没有 manifest，则可以使用  
java -cp foo.jar full.package.name.ClassName  
当main类依赖多个jar时，可以把多个jar打包到一个目录，  
然后用-Djava.ext.dirs指定该目录，引用依赖的多个jar。如：  
java -Djava.ext.dirs=<多个jar包的目录> com.test.HelloWordMain

也可以用-Xbootclasspath引导类路径方式引用 jar包依赖。使用方式如下：

-Xbootclasspath: 完全取代基本核心的Java class 搜索路径. 不常用,否则要重新写所有Java 核心class 
    -Xbootclasspath/a: 后缀在核心class搜索路径后面.常用 
    -Xbootclasspath/p: 前缀在核心class搜索路径前面.不常用,避免

# 问题2：java -cp 、-classpath为什么在 -jar 启动jar包无效 #

注意：当您使用该-jar选项时，指定的JAR文件是所有用户类的来源(mainfest文件配置)，而其他类路径设置将被忽略。  
什么意思呢?  
就是-jar 启动jar包方式。-classpath 、-cp参数将被忽略不生效，类似spring boot的jar启动应用就不能通过此方式设置类路径。

# 问题3: -Xbootclasspath 、-Djava.ext.dirs、-cp区别、类加载过程 #

## bootstrap loader ##

\-Xbootclasspath 设置的是引导类  
语法如下:  
(引用多个jar包请用分隔符，与classpath参数类似，unix使用:号,windows使用;号，这里以unix为例)  
java -Xbootclasspath/a:/usrhome/thirdlib.jar: -jar yourJarExe.jar  
扩展类加载过程：

1.  加载平台类（如java.lang.Object，java.lang.Thread等）
2.  从rt.jar加载类（$ JRE\_HOME / lib / rt.jar）
3.  \-Xbootclasspath可用于更改引导类路径-Xbootclasspath / p：和-Xbootclasspath / a：可用于预先添加/追加其他引导目录 - 这样做时非常谨慎。在大多数情况下，您希望避免使用引导类路径进行播放。
4.  在Sun的实现中，只读System属性sun.boot.class.path 被设置为指向引导类路径。请注意，在运行时不能更改此属性 - 如果更改了无效的值。
5.  该加载器由Java null表示。即，例如，java.lang.Object.class。getClassLoader（）会返回null（所以对于其他引导类如java.lang.Integer，java.awt.Frame，java.sql.DriverManager等）

## extension class loader ##

在java命令中通过-Djava.ext.dirs指定扩展类目录  
扩展类加载过程：

1.  从已安装的可选包中加载类
2.  从$ JRE\_HOME / lib / ext目录下的jar文件加载类
3.  系统属性java.ext.dirs可能被设置通过使用-Djava.ext.dirs命令行选项更改扩展目录。
4.  在Sun的实现中，这是sun.misc.Launcher $ ExtClassLoader的一个实例（实际上它是sun.misc.Launcher类的内部类）。
5.  以编程方式，您可以读取（只读！）系统属性java.ext.dirs以查找哪些目录用作扩展目录。请注意，您无法在运行时更改此属性 - 如果更改了无效的值。

使用方式：  
Java exten class 存放在\{Java\_home\}\\jre\\lib\\ext目录下.当调用Java时,对扩展class路径的搜索是自动的.总会搜索的.这样,解决的方案就很简单了,将所有要使用的第三方的jar包都复制到ext 目录下.

## user class loader ##

java命令设置方式：-cp -classpath设置  
用户应用类加载过程：

1.  从应用程序类路径加载类
2.  使用应用程序类路径：环境变量CLASSPATH（或）、带有Java启动器的-cp或-classpath选项读取类路径
3.  如果CLASSPATH和-cp都丢失，则“。” （当前目录）被使用。只读System属性java.class.path具有应用程序类路径的值。请注意，您无法在运行时更改此属性 。
4.  java.lang.ClassLoader.getSystemClassLoader（）返回这个加载器
5.  这个加载器也被（称为“系统类加载器”）（不会与加载Java“系统”类的引导加载器混淆）。
6.  这是加载Java应用程序的“main”类（使用主要方法的类）的加载器。在Sun的实现中，这是sun.misc.Launcher $AppClassLoader的一个实例（实际上它是sun.misc.Launcher类的内部类）。
7.  默认的应用程序加载器使用扩展加载器作为其父装载器。
8.  您可以通过命令行选项-Djava.system.class.loader更改应用程序类加载器。该值指定java.lang.ClassLoader类的子类的名称。首先默认的应用程序加载器加载命名的类（并且这个类必须在CLASSPATH或-cp中）并创建它的一个实例。新创建的加载器用于加载应用程序主类。

java官方文档参考：  
[https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html][https_docs.oracle.com_javase_8_docs_technotes_tools_unix_java.html]  
[https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/classpath.html\#CBHHCGFB][https_docs.oracle.com_javase_8_docs_technotes_tools_unix_classpath.html_CBHHCGFB]  
[https://blogs.oracle.com/sundararajan/understanding-java-class-loading][https_blogs.oracle.com_sundararajan_understanding-java-class-loading]

[70]: /images/20210923/c759ea754d044217aa690e098213f5ab.png
[https_docs.oracle.com_javase_8_docs_technotes_tools_unix_java.html]: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html
[https_docs.oracle.com_javase_8_docs_technotes_tools_unix_classpath.html_CBHHCGFB]: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/classpath.html#CBHHCGFB
[https_blogs.oracle.com_sundararajan_understanding-java-class-loading]: https://blogs.oracle.com/sundararajan/understanding-java-class-loading