Теория: Работа с несколькими файлами

Реальные программы на Java состоят из сотен и тысяч файлов. Их уже не запустишь одной командой java. Процесс работы в таком случае выглядит сложнее. Предположим, что у нас есть два файла One.java и Two.java с таким содержимым:

// io/hexlet/One.java
// Этот файл точка входа
package io.hexlet;

public class One {
    public static void main(String[] args) {
        Two.greeting();
    }
}

// io/hexlet/Two.java
package io.hexlet;

public class Two {
    public static void greeting() {
        System.out.println("Java for Brave");
    }
}

В первом файле реализован метод main() так как это точка входа, во втором – обычный статический метод, который печатает на экран текст. Запуск java One.java приведет к ошибке:

One.java:5: error: cannot find symbol
        Two.greeting();
        ^
  symbol:   variable Two
  location: class One
1 error
error: compilation failed

То есть компиляция завершается с ошибкой. Что произойдет если мы попытаемся скомпилировать первый файл самостоятельно?

javac One.java

One.java:5: error: cannot find symbol
        Two.greeting();
        ^
  symbol:   variable Two # на чем произошла ошибка
  location: class One # место где произошла ошибка
1 error

Возникнет ровно та же самая ошибка. java внутри себя запускает javac. Компилятор проверяет код на типобезопасность, а для этого ему нужна информация обо всех используемых классах. Класс Two компилятору не известен, поэтому процесс останавливается. Дальше можно поступить двумя способами:

1. Компилировать по очереди все файлы, начиная с тех, которые не зависят ни от кого, постепенно поднимаясь до тех класов, в которых используются все остальные
2. Сразу передать компилятору весь список файлов

// Все это в директории io/hexlet
// Сработает только такой порядок
javac Two.java
javac -classpath ../.. One.java
// Про параметр classpath будет рассказано ниже

// Или проще так. В любом порядке, компилятор разберется сам
javac One.java Two.java

Теперь попробуем запустить:

# Внутри io/hexlet
java One

Error: Could not find or load main class One
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: One

А вот это уже неожиданно. Почему класс One не найден? Когда класс определяется внутри пакета, то при обращении к нему нужно указывать полное имя. В нашем случае io.hexlet.One. Но даже если мы укажем имя полностью, то все равно получим ошибку:

# Внутри io/hexlet
java io.hexlet.One

Error: Could not find or load main class io.hexlet.One
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: io.hexlet.One

Как и положено, java пытается найти класс по пути io/hexlet/One.class, но мы уже находимся внутри io/hexlet, поэтому возникает ошибка. Если выйти в родительскую директорию io, то программа заработает:

# Внутри родительской директории io
java io.hexlet.One
Java for Brave

Вот теперь работает! Для этого пришлось выйти из директории, дав возможность java найти класс по полному имени. Но можно и не выходить. Для этого нам понадобится classpath.

classpath

classpath – параметр, который задает директории для поиска классов. В нашем случае это позволит не выходить из директории:

# io/hexlet
# ../.. указывает на родительскую директорию io
java -classpath ../.. io.hexlet.One
# или так java -cp ../.. io.hexlet.One
# -cp это сокращенная версия опции -classpath
Java for Brave

classpath имеет очень важное значение в Java. Классов много, все они находятся в разных пакетах, а значит и директориях. Поэтому при компиляции проектов невозможно обойтись без указания путей поиска классов. А неправильная работа с classpath, одна из самых распространенных ошибок новичков.

Перекомпиляция

Когда файлов мало, то их можно компилировать сразу все на любое изменение. Но с определенного размера, компиляция начнет занимать серьезное время. Тогда возникает вопрос, можно ли компилировать не все файлы, а только те, которые изменились? Да можно, но с ограничениями. Если изменилось что-то, что используется другим классом (а значит файлом), например имя класса, количество параметров метода и тому подобное, то придется по цепочке компилировать все связанные классы. Такая техника называется инкрементальная компиляция и современные инструменты умеют делать ее сами. Скоро об этом поговорим.