Java 的 Classpath 程是編譯順序

Java 的 Classpath 是 JVM 找到類別檔（.class）和 JAR 的依據，理解它對於編譯與執行 Java 程式都非常重要。

什麼是 Classpath？

Classpath 告訴 Java 編譯器（javac）和 JVM（java）在哪裡尋找：

• .class 檔（編譯後的位元組碼）
• .jar 檔（打包的類別庫）
• 資源目錄（包含 .properties、.xml 等設定檔）

如果 Classpath 設定不正確，執行時會拋出 ClassNotFoundException 或 NoClassDefFoundError。

設定 Classpath 的方式

1. 使用 -cp 或 -classpath 參數（推薦）

編譯時：

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javac -cp lib/foo.jar:lib/bar.jar src/Main.java

執行時：

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java -cp .:lib/foo.jar:lib/bar.jar com.example.Main

Windows 環境使用分號 ; 分隔，Unix/Linux/macOS 使用冒號 : 分隔。

2. 設定環境變數 CLASSPATH

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# Linux/macOS
export CLASSPATH=.:lib/foo.jar:lib/bar.jar

# Windows（命令提示字元）
set CLASSPATH=.;lib\foo.jar;lib\bar.jar

⚠️ 不建議設定全域環境變數 CLASSPATH，因為會影響系統所有 Java 程式，容易產生衝突。

多個 JAR 的 Classpath 設定

當依賴的 JAR 很多時，可以使用萬用字元（Java 6+）：

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# 將 lib 目錄下所有 jar 加入 Classpath
java -cp "lib/*" com.example.Main

# 同時包含目前目錄和 lib 目錄下所有 jar
java -cp ".:lib/*" com.example.Main

注意：萬用字元 * 只會展開 .jar 檔，不會遞迴子目錄。

編譯期 vs 執行期的 Classpath 差異

範例：只有 provided scope 的 jar（如 Servlet API），編譯時需要但執行時由容器（Tomcat）提供，不需加入部署的 classpath。

類別載入順序

JVM 的類別載入器（ClassLoader）有階層結構：

1. Bootstrap ClassLoader：載入 Java 核心類別（java.lang.* 等），對應 $JAVA_HOME/lib
2. Extension ClassLoader：載入 $JAVA_HOME/lib/ext 下的類別
3. Application ClassLoader：載入使用者指定的 Classpath

載入順序遵循「雙親委派模型」，先由上層嘗試載入，找不到才交給下層。若同一個類別名稱出現在多個 JAR 中，Classpath 排在前面的 JAR 優先被載入。

常見問題排查

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# 確認目前使用的 Java 版本與 JAVA_HOME
java -version
echo $JAVA_HOME

# 執行時加上 verbose:class 觀察類別載入過程
java -verbose:class -cp ".:lib/*" com.example.Main

參考資料

• Remove file from JAR - CodingSuSu