什么是 Classpath？
Classpath（类路径）是 Java 虚拟机 用来查找 .class 文件（即类文件）的路径列表。
你可以把它想象成一个“寻址清单”或“地图”，当你在 Java 代码中使用一个类（Scanner 或者你自己定义的 MyClass）时，JVM 并不知道这个类的 .class 文件具体存放在你电脑的哪个位置，它会按照 Classpath 中指定的路径去逐个搜索，直到找到对应的 .class 文件为止，如果所有路径都找遍了还没找到，JVM 就会抛出著名的 ClassNotFoundException 异常。
一个非常重要的比喻：
- Java 源代码 (
.java文件)：就像一本书的“手稿”。 - 编译后的
.class文件：就像这本书的“印刷版”，是 JVM 能直接阅读和执行的格式。 - Classpath：就像是图书馆的“图书索引目录”或“书架位置指南”，JVM（图书管理员）通过这个目录来快速找到它需要的“书”（
.class文件）。
Classpath 的主要作用
Classpath 的核心作用可以归结为以下三点：
定位并加载类文件
这是 Classpath 最根本、最重要的作用，当你的程序运行时，JVM 需要将用到的类加载到内存中，这个过程就是通过 Classpath 来完成的。
当你写下 java.util.Scanner scanner = new java.util.Scanner(System.in); 这行代码时，JVM 会：
- 解析出类名
java.util.Scanner。 - 去 Classpath 中指定的所有目录和 JAR 文件里寻找
java/util/Scanner.class这个文件。 - 找到后，将其读入内存，创建
Scanner类的对象。
隔离不同版本的类
在大型项目中，你可能会用到多个第三方库，这些库可能依赖于同一个库（log4j）的不同版本，如果没有 Classpath,就会出现版本冲突。
通过 Classpath，你可以精确控制加载哪个版本的类，你可以将旧版本的 log4j-1.2.17.jar 放在 Classpath 的前面，将新版本的 log4j-2.x.x.jar 放在后面，这样，当 JVM 搜索 log4j 相关的类时，会先找到旧版本的并加载它,从而避免了因版本不兼容导致的问题。
模块化与封装
Classpath 帮助实现了 Java 的包机制，一个类的完整路径（java.lang.String）由其包名决定，JVM 会在 Classpath 的每个路径下，按照包名的层级结构（java/lang/String.class）去查找文件，这使得不同开发者编写的代码可以放在不同的包下，即使类名相同（com.exampleA.Test 和 com.exampleB.Test），只要包名不同，它们就是两个完全独立的类,避免了命名冲突。
如何设置和查看 Classpath？
Classpath 的设置方式有多种，其优先级也各不相同,我们按照以下优先级顺序来理解：
命令行参数 -classpath 或 -cp (最高优先级)
这是最直接、最明确的方式，通常在运行程序时指定，它会覆盖所有其他方式设置的 Classpath。
语法：
java -classpath "路径1;路径2;路径3" 主类名
或者使用缩写 -cp：
java -cp "路径1;路径2;路径3" 主类名
说明：
- 路径分隔符：
- Windows: 分号
- Linux / macOS: 冒号
- 路径类型：可以是目录（文件夹）或 JAR/WAR 包文件。
- 当前目录：如果需要包含当前目录，通常用一个点 表示。
示例： 假设你的项目结构如下：
my_project/
├── bin/ (存放编译后的 .class 文件)
└── lib/ (存放第三方库 JAR 文件)
└── mysql-connector-java-8.0.28.jar你想要运行 bin/com/example/Main.class，并且需要用到 lib 下的 MySQL 驱动,你应该这样运行：
# Windows java -cp "bin;lib\mysql-connector-java-8.0.28.jar" com.example.Main # Linux/macOS java -cp "bin:lib/mysql-connector-java-8.0.28.jar" com.example.Main
环境变量 CLASSPATH
这是一个系统或用户级别的全局设置，如果没有通过 -cp 指定，JVM 会使用这个环境变量。
注意：在现代 Java 开发中，不推荐使用环境变量 CLASSPATH，因为它会影响到所有 Java 程序，容易造成全局性的类库冲突，使用 -cp 更安全、更灵活。
当前工作目录 (默认 Classpath)
如果既没有使用 -cp 参数，也没有设置 CLASSPATH 环境变量，JVM 会默认将当前工作目录 作为 Classpath。
当前工作目录：通常是你执行 java 命令时所在的那个目录。
JDK / JRE 的核心类库 (最低优先级，但总是存在)
无论你如何设置 Classpath，JVM 都会自动包含 JDK/JRE 中 lib 目录下的核心类库（如 rt.jar），这些是 Java 语言本身运行所必需的基础类（如 java.lang, java.util 等），它们总是被加载，并且通常在 Classpath 的最前面。
现代 Java 开发中的演变：模块化
在 Java 9 及更高版本中，引入了 Java Platform Module System (JPMS)，旨在取代传统的、基于 Classpath 的“类路径地狱”（Classpath Hell）问题。
- 传统 Classpath 模式：一个“扁平的”类查找空间，所有 JAR 文件都在一个路径列表里,容易导致版本冲突和意外的类加载。
- JPMS 模块化模式：代码被组织在模块中，每个模块明确声明它需要哪些其他模块（
requires）以及它向哪些其他模块暴露哪些包（exports），JVM 在模块路径上查找模块，而不是在 Classpath 上查找松散的类。
模块路径：与 Classpath 类似，也是一个路径列表，但它存放的是模块化的 JAR 文件（带有 module-info.class）。
关键区别：
- Classpath：隐式、松散地查找所有
.class文件。 - Module Path：显式、结构化地查找模块,模块之间有明确的依赖关系。
尽管 JPMS 是未来的方向，但在很长一段时间内，Classpath 仍然会广泛存在，因为海量的现有项目都是基于 Classpath 构建的，现代构建工具（如 Maven 和 Gradle）在底层依然使用 Classpath 的概念来管理依赖。
现代实践：构建工具管理 Classpath
手动设置 -cp 对于复杂项目来说非常繁琐，在实际开发中，我们通常使用 Maven 或 Gradle 这样的构建工具来自动管理 Classpath。
- Maven: 通过
pom.xml文件声明项目依赖，当你运行mvn compile或mvn exec:java时，Maven 会自动下载所有依赖的 JAR 包，并正确地设置好 Classpath。 - Gradle: 通过
build.gradle文件声明依赖，当你运行gradle build或gradle run时，Gradle 会完成类似的工作。
这些工具极大地简化了 Classpath 的管理，让开发者可以专注于业务逻辑,而不是繁琐的环境配置。
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 核心作用 | 告诉 JVM 在哪里查找 .class 文件。 |
| 查找方式 | JVM 按照类全名（如 java.lang.String）转换为文件路径（如 java/lang/String.class），然后在 Classpath 的所有目录和 JAR 包中搜索该文件。 |
| 设置方式 | 命令行 -cp (最常用，优先级最高)环境变量 CLASSPATH (不推荐)当前工作目录 (默认) JDK/JRE 核心库 (总是包含) |
| 演变趋势 | Java 9 引入 JPMS 模块化，旨在取代传统的 Classpath 模式，解决类路径冲突问题。 |
| 现代实践 | 使用 Maven/Gradle 等构建工具自动管理依赖和 Classpath，简化开发流程。 |
理解 Classpath 是掌握 Java 运行机制和解决环境配置问题（如 ClassNotFoundException, NoClassDefFoundError）的关键一步。
