Java命令行运行错误 找不到或无法加载主类问题的解决教程

虽然学习Java语言约有两年多，但在最近需要使用命令行工具编译并运行Java程序时，还是报错了。花费了一些时间，解决了该问题，发现解决方法在初学Java时使用过。一则，为了避免以后再出现同样的问题而浪费不必要的时间；二则，作为使用该语言的程序员，对于该语言的一些基本问题，应该有清晰的理解和认识；三则，网上的一些解决方案，不够完备。有的没有解释问题原因，直接给出答案；有的，未列举出某些常见情况的解决方案。因此，写此文章，让读者可以举一反三，深入理解问题。

一、 问题分析

找不到或无法加载主类，其主要原因有两个：

1. 类名错误

2. 类所在位置未添加至类加载路径中

二、 问题解决

本部分将针对在“一”中提出的两个问题发生原因，分别进行分析及处理。并且会介绍java的一些和处理问题相关的基本概念。

1. 类名错误

全限定类名：包名+类名。另外，当包名为空时（即代码不包含package语句），称类所在包为默认包

例如，以下代码的全限定类名为：“com.gzn.demo.HelloWorld”

在运行java程序时，全限定类名可以唯一确定该文件，就像是文件系统中路径（相当包名）+文件名（相当类名）可以唯一确定一个文件一样。本质上包名发挥的作用和文件系统中的目录相同，有利于文件分隔避免重名。

现在存在一个问题，Java是如何识别一个类文件的包名的？

实际上，包名的识别是通过文件系统的目录实现的 。例如，上文提到的包名为“com.gzn.demo”的HelloWorld.java文件，该文件在文件系统中的位置为 “com\gzn\demo”，编译后的HelloWorld.class也在"com\gzn\demo"目录下，因此，在运行java程序后加载类时，只需在“com\gzn\demo”目录下，查看是否存在要查找的文件即可。简而言之，目录（或路径）名于包名存在一一映射的关系，可认为相等。

在Windows操作系统的命令行下，运行Java代码的语法格式为，注意，此时java命令位于目录com的上一级目录（一般为项目的目录名）；类名不能包含扩展名.class：

Java 全限定类名
例如java com.gzn.demo.HelloWorld；包名为空则为java HelloWorld

Windows操作系统中还有另一种语法格式（其他系统未必可以），不常用，使用反斜杠代替了点好，之所以没用正斜杠，个人猜测是为了和系统的文件分隔符进行区分：

例如Java com/gzn/demo/HelloWorld； 包名为空则为java HelloWorld

可能出错情况一 ：在命令行运行java程序时，类名包含了扩展名

在helloworld项目目录下运行java命令，HelloWorld.class文件在“com\gzn\demo”目录下，即包名为com.gzn.demo，上文已介绍，不在赘述。
C:\Users\gzn\helloworld>java com.gzn.demo.HelloWorld.class

或者包名为空
C:\Users\gzn\helloworld> java HelloWorld.class
上述写法，会出现报错，原因是它不符号java运行程序的语法格式，java可能把“HelloWorld.class”作为一个整体类名处理，那么要查找的文件可能是“HelloWorld.class.class”，显然是找不到的。

可能出错情况二 ：运行Java命令时未指明全限定类名的包名部分或指明了包名但Java命令运行的位置不正确

假设HelloWorld.class，包名为com.gzn.demo，所在位置为: C:\Users\gzn\helloworld\com\gzn\demo

运行以下命令
C:\Users\gzn\helloworld\com\gzn\demo>java HelloWorld
运行命令后，会在当前目录下，查找并读取该文件后，发现该类为“com.gzn.demo.HelloWorld”（全限定类名唯一确定一个类，上文已介绍）与我要运行的类“HelloWorld”并不是同一类，因此，找不到要运行的类。

于是，很自然的一个想法是运行以下命令
C:\Users\gzn\helloworld\com\gzn\demo>java com.gzn.demo.HelloWorld
包名和文件名是一一映射的（上文已介绍），运行命令后，会从命令所在位置开始（即以命令所在位置为相对路径），查找“com\gzn\demo\”路径下的HelloWorld文件。由于“C:\Users\gzn\helloworld\com\gzn\demo”路径下根本不存在目录“com”（更不用说gzn\demo），因此，找不到运行的类。

正确的运行命令的方法，呼之欲出，只需改变命令的运行位置即可，如下所示
C:\Users\gzn\helloworld>java com.gzn.demo.HelloWorld
运行命令后，会在“com\gzn\demo”路径下找到并读取HelloWorld文件，发现该类的全限定名为“com.gzn.demo.HelloWorld”，查找的类正是Java想要运行的类。

以上是比较初级的出错情况，下文将要介绍相对比较高级的出错情况，这也是其他博文未曾给出解决方案的情况。同时还会介绍classpath的概念，及使用方法。加油！

2. 类所在位置未添加至类加载路径中

类加载路径(Classpath)：当你的程序依赖第三方或者自己写的类文件时，需要指出上述文件的所在位置，即类加载路径。Java虚拟机的类加载器会在你指定的路径中，查找你的程序所依赖的类文件（依赖的类文件 在import语句中指定）

classpath可以通过以下两种方式指定：

方式一：配置环境变量

　　这种方式是初学Java者肯定了解的方式，通常在下载完JDK后就会进行配置。然而在JDK1.5之后，官方已不建议使用这种方式来指定类加载路径，原因后文扩展部分会谈及。

说明：“.”表示在当前目录，即java等命令运行时所在目录；

dt.jar是关于运行环境的类库，主要是用于swing的包，如果不使用可以不配置；

tools.jar是工具类库,它在编译和运行一个类时被使用

方式二：java命令的-cp(或-classpath)参数指定（官方建议）

这种方式是JDK1.5后官方建议的方式。当你在命令行下运行java命令时，如果没有指定-classpath参数，那么默认使用环境变量中设置的ClASSPATH。官方建议，你在运行每个程序时，为其显示设置所依赖的类文件所在的位置，而不是使用“全局”性质的环境变量中CLASSPATH。一旦你运行程序时指定了-classpath参数，环境变量中的CLASSPATH就不会在使用，而是使用你参数的classpath。实际上，JDK1.5以后，官方已经不建议配置CLASSPATH环境变量。

语法格式如下：

java -cp <路径1；路径2；…> 全限定类名

路径：依赖的文件所在的绝对路径（或相对路径），如果类文件在jar包中，路径后还要写上jar包的名字，例如“C:\users\gzn\mylib\algs4.jar”
注意，“.”代表当前路径，即java命令运行时所在路径。

可能出错情况三 ：存在依赖外部jar包时，命令行运行java命令，classpath参数中只是添加了外部jar包路径，没有添加当前目录“.”，导致要运行的类文件找不到。

或者，程序在IDE（eclipse、IDEA等）开发工具中可以运行，但是在命令行下不能运行，情况相同。

在某篇高赞博文中，依然存在的问题

下面，通过问题在现的方式，讲解解决方法。

项目简介：HelloWorld.java程序，位置“C:\Users\gzn\helloworld\com\gzn\demo”，依赖algs4.jar（位置C:\Users\gzn\helloworld）中的edu.princeton.cs.algs4.StdOut类，调用了该类的print函数，其API如下

public class StdOut
public static void print(String s); 打印输出指定的字符串

HelloWorld.java

项目结构如下图所示：

在命令行运行程序时，存在外部依赖，不仅要在-cp （或-classpath）中指明依赖的路径，还有把当前路径加进去。因为当你指定了-classpath参数后，环境变量失效，于是环境变量CLASSPATHY中设置的当前目录“.”也就不能用了。虚拟机类加载器加载类的路径只能在classpath类加载路径指明的位置中查找，如果路径中没有添加当前目录“.”，也就是当前要运行的类所在位置没有添加到类加载路径中，显然会查找不到类。解决方法如下图所示：

三、扩展知识

1. JDK目录结构及环境变量配置介绍

JDK目录介绍

初学者环境变量配置如下：

Path为命令行工具指定命令的查找路径。命令的本质是可执行程序，设置后可以在命令行工具下运行java、javac、javah等常用的命令；
JAVA_HOME 指定了JDK（Java开发工具包）路径。设置后，无论是编译还是运行程序，类加载器都会从相应的目录中加载需要的类库。如运行javac编译命令，会从”%JAVA_HOME%\lib\tool.jar”加载需要的类；通过java命令运行程序，会从“%JAVA_HOME%\jre\lib\rt.jar”加载程序依赖的类；Java虚拟机会从“%JAVA_HOME%\jre\lib\ext\”加载依赖的类。

jdk中的函数库lib称为Java的标准库，指定了JAVA_HOME环境变量后就可以使用了，编译和运行会自动在相应位置查找依赖的类。而第三方库（如mysql-connector-java-5.1.40.jar）和用户自己定义的类库 在编译和运行时，需要在-cp类加载路径参数中指明库的位置。