聊聊IDE的实现原理
IDE是把双刃剑，它可以什么都帮你做了，你只要敲几行代码，点几下鼠标，程序就跑起来了，用起来相当方便。
你不用去关心它后面做了些什么，执行了哪些命令，基于什么原理。然而也是这种过分的依赖往往让人散失了最基本的技能，当到了一个没有IDE的地方，你便觉得无从下手，给你个代码都不知道怎么去跑。好比给你瓶水，你不知道怎么打开去喝，然后活活给渴死。
之前用惯了idea，Java文件编译运行的命令基本忘得一干二净。
那好，不如咱们先来了解一下IDE的实现原理，这样一来，即使离开IDE，我们还是知道如何运行Java程序了。
像Eclipse等java IDE是怎么编译和查找java源代码的呢？
源代码保存
这个无需多说，在编译器写入代码，并保存到文件。这个利用流来实现。
编译为class文件
java提供了JavaCompiler，我们可以通过它来编译java源文件为class文件。
查找class
可以通过Class.forName(fullClassPath)或自定义类加载器来实现。
生成对象，并调用对象方法
通过上面一个查找class，得到Class对象后，可以通过newInstance()或构造器的newInstance()得到对象。然后得到Method，最后调用方法，传入相关参数即可。
示例代码：
public class MyIDE {复制代码
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException { // 定义java代码，并保存到文件（Test.java） StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append("package com.tommy.core.test.reflect;\n"); sb.append("public class Test {\n"); sb.append(" private String name;\n"); sb.append(" public Test(String name){\n"); sb.append(" this.name = name;\n"); sb.append(" System.out.println(\"hello,my name is \" + name);\n"); sb.append(" }\n"); sb.append(" public String sayHello(String name) {\n"); sb.append(" return \"hello,\" + name;\n"); sb.append(" }\n"); sb.append("}\n");复制代码
System.out.println(sb.toString());复制代码
String baseOutputDir = "F:\\output\\classes\\"; String baseDir = baseOutputDir + "com\\tommy\\core\\test\\reflect\\"; String targetJavaOutputPath = baseDir + "Test.java"; // 保存为java文件 FileWriter fileWriter = new FileWriter(targetJavaOutputPath); fileWriter.write(sb.toString()); fileWriter.flush(); fileWriter.close();复制代码
// 编译为class文件 JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler(); StandardJavaFileManager manager = compiler.getStandardFileManager(null,null,null); List<File> files = new ArrayList<>(); files.add(new File(targetJavaOutputPath)); Iterable compilationUnits = manager.getJavaFileObjectsFromFiles(files);复制代码
// 编译 // 设置编译选项，配置class文件输出路径 Iterable<String> options = Arrays.asList("-d",baseOutputDir); JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, manager, null, options, null, compilationUnits); // 执行编译任务 task.call(); 复制代码
// 通过反射得到对象 // Class clazz = Class.forName("com.tommy.core.test.reflect.Test"); // 使用自定义的类加载器加载class Class clazz = new MyClassLoader(baseOutputDir).loadClass("com.tommy.core.test.reflect.Test"); // 得到构造器 Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class); // 通过构造器new一个对象 Object test = constructor.newInstance("jack.tsing"); // 得到sayHello方法 Method method = clazz.getMethod("sayHello", String.class); // 调用sayHello方法 String result = (String) method.invoke(test, "jack.ma"); System.out.println(result); } }复制代码
自定义类加载器代码：
public class MyClassLoader extends ClassLoader { private String baseDir; public MyClassLoader(String baseDir) { this.baseDir = baseDir; } @Override protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException { String fullClassFilePath = this.baseDir + name.replace("\\.","/") + ".class"; File classFilePath = new File(fullClassFilePath); if (classFilePath.exists()) { FileInputStream fileInputStream = null; ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = null; try { fileInputStream = new FileInputStream(classFilePath); byte[] data = new byte[1024]; int len = -1; byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream(); while ((len = fileInputStream.read(data)) != -1) { byteArrayOutputStream.write(data,0,len); }复制代码
return defineClass(name,byteArrayOutputStream.toByteArray(),0,byteArrayOutputStream.size()); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (null != fileInputStream) { try { fileInputStream.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }复制代码
if (null != byteArrayOutputStream) { try { byteArrayOutputStream.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } } return super.findClass(name); } } 复制代码
javac命令初窥
注：以下红色标记的参数在下文中有所讲解。
本部分参考https://www.cnblogs.com/xiazdong/p/3216220.html
用法: javac
其中, 可能的选项包括:
-g 生成所有调试信息
-g:none 不生成任何调试信息
-g:{lines,vars,source} 只生成某些调试信息
-nowarn 不生成任何警告
-verbose 输出有关编译器正在执行的操作的消息
-deprecation 输出使用已过时的 API 的源位置
-classpath <路径> 指定查找用户类文件和注释处理程序的位置
-cp <路径> 指定查找用户类文件和注释处理程序的位置
-sourcepath <路径> 指定查找输入源文件的位置
-bootclasspath <路径> 覆盖引导类文件的位置
-extdirs <目录> 覆盖所安装扩展的位置
-endorseddirs <目录> 覆盖签名的标准路径的位置
-proc:{none,only} 控制是否执行注释处理和/或编译。
-processor [,,...] 要运行的注释处理程序的名称; 绕过默认的搜索进程
-processorpath <路径> 指定查找注释处理程序的位置
-d <目录> 指定放置生成的类文件的位置
-s <目录> 指定放置生成的源文件的位置
-implicit:{none,class} 指定是否为隐式引用文件生成类文件
-encoding <编码> 指定源文件使用的字符编码
-source <发行版> 提供与指定发行版的源兼容性
-target <发行版> 生成特定 VM 版本的类文件
-version 版本信息
-help 输出标准选项的提要
-A关键字[=值] 传递给注释处理程序的选项
-X 输出非标准选项的提要
-J<标记> 直接将 <标记> 传递给运行时系统
-Werror 出现警告时终止编译
@<文件名> 从文件读取选项和文件名
在详细介绍javac命令之前，先看看这个classpath是什么
classpath是什么
在dos下编译java程序，就要用到classpath这个概念，尤其是在没有设置环境变量的时候。classpath就是存放.class等编译后文件的路径。
javac：如果当前你要编译的java文件中引用了其它的类(比如说：继承)，但该引用类的.class文件不在当前目录下，这种情况下就需要在javac命令后面加上-classpath参数，通过使用以下三种类型的方法 来指导编译器在编译的时候去指定的路径下查找引用类。
(1).绝对路径：javac -classpath c:/junit3.8.1/junit.jar Xxx.java
(2).相对路径：javac -classpath ../junit3.8.1/Junit.javr Xxx.java
(3).系统变量：javac -classpath %CLASSPATH% Xxx.java (注意：%CLASSPATH%表示使用系统变量CLASSPATH的值进行查找，这里假设Junit.jar的路径就包含在CLASSPATH系统变量中)
IDE中的classpath
对于一个普通的Javaweb项目，一般有这样的配置：
1 WEB-INF/classes,lib才是classpath，WEB-INF/ 是资源目录, 客户端不能直接访问。
2、WEB-INF/classes目录存放src目录java文件编译之后的class文件，xml、properties等资源配置文件，这是一个定位资源的入口。
3、引用classpath路径下的文件，只需在文件名前加classpath:
classpath:applicationContext-*.xml
classpath:context/conf/controller.xml
4、lib和classes同属classpath，两者的访问优先级为: lib>classes。
5、classpath 和 classpath* 区别：
classpath：只会到你的class路径中查找找文件;
classpath*：不仅包含class路径，还包括jar文件中(class路径)进行查找。
总结：
(1).何时需要使用-classpath：当你要编译或执行的类引用了其它的类，但被引用类的.class文件不在当前目录下时，就需要通过-classpath来引入类
(2).何时需要指定路径：当你要编译的类所在的目录和你执行javac命令的目录不是同一个目录时，就需要指定源文件的路径(CLASSPATH是用来指定.class路径的，不是用来指定.java文件的路径的)
Java项目和Java web项目的本质区别
（看清IDE及classpath本质）
Xml代码
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <classpath> <classpathentry kind="src" path="src"/> <classpathentry kind="src" path="resources"/> <classpathentry kind="src" path="test"/> <classpathentry kind="con" path="org.eclipse.jdt.launching.JRE_CONTAINER"/> <classpathentry kind="lib" path="lib/servlet-api.jar"/> <classpathentry kind="lib" path="webapp/WEB-INF/lib/struts2-core-2.1.8.1.jar"/> …… <classpathentry kind="output" path="webapp/WEB-INF/classes"/> </classpath>复制代码
XML文档包含一个根元素，就是classpath，类路径，那么这里面包含了什么信息呢？子元素是classpathentry，kind属性区别了种 类信息，src源码，con你看看后面的path就知道是JRE容器的信息。lib是项目依赖的第三方类库，output是src编译后的位置。
既然是web项目，那么就是WEB-INF/classes目录，可能用MyEclipse的同学会说他们那里是WebRoot或者是WebContext而不是webapp，有区别么？回答：完全没有！
既然看到了编译路径的本来面目后，还区分什么java项目和web项目么？回答:不区分！普通的java 项目你这样写就行了：，看看Eclipse是不是这样生成的？这个问题解决了吧。
再说说webapp目录命名的问题，这个无所谓啊，web项目是要发布到服务器上的对吧，那么服务器读取的是类文件和页面文件吧，它不管源文件，它也无法去理解源文件。那么webapp目录的命名有何关系呢？只要让服务器找到不就行了。
-g、-g:none、-g:{lines,vars,source}
•-g：在生成的class文件中包含所有调试信息（行号、变量、源文件）
•-g:none ：在生成的class文件中不包含任何调试信息。
这个参数在javac编译中是看不到什么作用的，因为调试信息都在class文件中，而我们看不懂这个class文件。
为了看出这个参数的作用，我们在eclipse中进行实验。在eclipse中，我们经常做的事就是“debug”，而在debug的时候，我们会
•加入“断点”，这个是靠-g:lines起作用，如果不记录行号，则不能加断点。
•在“variables”窗口中查看当前的变量，如下图所示，这是靠-g:vars起作用，否则不能查看变量信息。
•在多个文件之间来回调用，比如 A.java的main()方法中调用了B.java的fun()函数，而我想看看程序进入fun()后的状态，这是靠-g:source，如果没有这个参数，则不能查看B.java的源代码。
-bootclasspath、-extdirs
-bootclasspath和-extdirs 几乎不需要用的，因为他是用来改变 “引导类”和“扩展类”。
•引导类(组成Java平台的类)：Javajdk1.7.0_25jrelibrt.jar等，用-bootclasspath设置。
•扩展类：Javajdk1.7.0_25jrelibext目录中的文件，用-extdirs设置。
•用户自定义类：用-classpath设置。
我们用-verbose编译后出现的“类文件的搜索路径”，就是由上面三个路径组成，如下：
[类文件的搜索路径: C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\lib\resources.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25复制代码
\jre\lib\rt.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\lib\sunrsasign.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\j复制代码
re\lib\jsse.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\lib\jce.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\lib\复制代码
charsets.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\lib\jfr.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\classes复制代码
,C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\lib\ext\access-bridge-32.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\li复制代码
b\ext\dnsns.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\lib\ext\jaccess.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\复制代码
jre\lib\ext\localedata.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\lib\ext\sunec.jar,C:\Java\jdk复制代码
1.7.0_25\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\lib\ext\sunmsca复制代码
pi.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar,C:\Java\jdk1.7.0_25\jre\lib \ext\zipfs.jar,..\bin] 复制代码
如果利用 -bootclasspath 重新定义： javac -bootclasspath src Xxx.java，则会出现下面错误：
致命错误: 在类路径或引导类路径中找不到程序包 java.lang
-sourcepath和-classpath（-cp）
•-classpath(-cp)指定你依赖的类的class文件的查找位置。在Linux中，用“:”分隔classpath，而在windows中，用“;”分隔。•-sourcepath指定你依赖的类的java文件的查找位置。
举个例子，
public class A { public static void main(String[] args) { B b = new B(); b.print(); } } 复制代码
public class B { public void print() { System.out.println("old"); } } 复制代码
目录结构如下：
sourcepath //此处为当前目录
|-src |-com |- B.java |- A.java |-bin |- B.class //是 B.java复制代码
编译后的类文件
如果要编译 A.java，则必须要让编译器找到类B的位置，你可以指定B.class的位置，也可以是B.java的位置，也可以同时都存在。
javac -classpath bin src/A.java //查找到B.class复制代码
javac -sourcepath src/com src/A.java //查找到B.java复制代码
javac -sourcepath src/com -classpath bin src/A.java //同时查找到B.class和B.java复制代码
如果同时找到了B.class和B.java，则：•如果B.class和B.java内容一致，则遵循B.class。•如果B.class和B.java内容不一致，则遵循B.java，并编译B.java。
以上规则可以通过 -verbose选项看出。
-d
•d就是 destination，用于指定.class文件的生成目录，在eclipse中，源文件都在src中，编译的class文件都是在bin目录中。
这里我用来实现一下这个功能，假设项目名称为project，此目录为当前目录，且在src/com目录中有一个Main.java文件。‘
复制代码
package com; public class Main { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello"); } } 复制代码
javac -d bin src/com/Main.java复制代码
上面的语句将Main.class生成在bin/com目录下。
-implicit:{none,class}
•如果有文件为A.java（其中有类A），且在类A中使用了类B，类B在B.java中，则编译A.java时，默认会自动编译B.java，且生成B.class。•implicit:none：不自动生成隐式引用的类文件。•implicit:class（默认）：自动生成隐式引用的类文件。
public class A { public static void main(String[] args) { B b = new B(); } }复制代码
public class B { }复制代码
如果使用： 复制代码
javac -implicit:none A.java复制代码
-source和-target
•-source：使用指定版本的JDK编译，比如：-source 1.4表示用JDK1.4的标准编译，如果在源文件中使用了泛型，则用JDK1.4是不能编译通过的。•-target：指定生成的class文件要运行在哪个JVM版本，以后实际运行的JVM版本必须要高于这个指定的版本。
javac -source 1.4 Xxx.java
javac -target 1.4 Xxx.java
-encoding
默认会使用系统环境的编码，比如我们一般用的中文windows就是GBK编码，所以直接javac时会用GBK编码，而Java文件一般要使用utf-8，如果用GBK就会出现乱码。
•指定源文件的编码格式，如果源文件是UTF-8编码的，而-encoding GBK，则源文件就变成了乱码（特别是有中文时）。
javac -encoding UTF-8 Xxx.java
Java基础20-从IDE的实现原理聊起，谈谈那些年我们用过的Java命令（二）：https://developer.aliyun.com/article/1535740
