Windows環境變數PATH等詳解教程

環境變數是在作業系統中一個具有特定名字的對象，它包含了一個或者多個應用程式所將使用到的資訊。例如Windows和DOS作業系統中的path環境變數，當要求系統運行一個程式而沒有告訴它程式所在的完整路徑時，系統除了在目前的目錄下面尋找此程式外，還應到path中指定的路徑去找。使用者通過設定環境變數，來更好的運行進程。

一、基本原理

首先看PATH環境變數。

JAVA的初學者，必須要學會配置PATH環境變數，否則無法編譯、運行JAVA程式。那麼，為什麼要配置PATH環境變數呢？PATH環境變數是做什麼的呢？我們從一個常見的問題入手。

當我們安裝好JAVA後，若沒有正確配置PATH環境變數，則在命令列視窗（開始->運行->輸入cmd，斷行符號）下運行命令java -version（顯示JAVA的版本）命令時，會出現如下的錯誤提示資訊：

這條錯誤資訊的意思是，你要求啟動並執行“java”這條命令我不認識，不知道是個什麼玩意兒。那麼究竟這個“java”命令是何方神聖呢？在JDK的安裝目錄下（我的是D:Javajdk1.6.0_24），有一個bin目錄。開啟此目錄，會發現大量的可執行檔（尾碼名為exe的檔案。Windows預設隱藏檔案尾碼名。要顯示尾碼名，可在當前視窗上方功能表列裡點“工具”菜單->檔案夾選項->查看->進階設定->清除“隱藏已知檔案類型的副檔名”前面的鉤鉤->確定）  。其中有一個可執行檔即為java.exe。現在在命令列視窗下把目前的目錄切換到這個bin目錄下。通過如下命令實現：



在此目錄下，運行dir命令，顯示目前的目錄下的所有檔案和目錄。從顯示結果中，我們可以清楚地看到“java.exe”這個檔案。如下圖所示：



實際上我們執行“java”命令，就是要運行“java.exe”這個可執行檔（我們運行其他命令，本質上也是要執行某個程式檔案）。我們現在再來執行“java -version”這條命令試試。在命令列視窗下鍵入java -version，斷行符號，結果如下圖所示：



看來這次執行成功了。命令結果顯示當前JAVA的版本是“1.6.0_24”。執行java -?可查看此命令的協助資訊。可以看到它有很多選項，-version只是其中之一。另外一種方式是，寫出這些可執行檔的完整（絕對）路徑（例如：d:Javajdk1.6.0_24binjava -version），就可以在任何目錄下執行了。讀者可自行嘗試。

與java命令類似，javac命令目前也能在bin目錄下執行，但到其他目錄下就只能寫出其完整路徑了。在學習JAVA的過程中，我們經常需要使用javac和java這兩條命令來編譯、運行我們的JAVA程式。難道我們每次運行這兩條命令都要先切換到bin目錄下嗎或寫出一長串的絕對路徑嗎？能不能有一個辦法，讓我們能夠在任何目錄下都能自如地運行這些命令呢？

解決的辦法就在於PATH環境變數。

PATH是路徑的意思，PATH環境變數中存放的值，就是一連串的路徑。不同的路徑之間，用英文的分號（;）分隔開。系統執行使用者命令時，若使用者未給出絕對路徑，則首先在目前的目錄下尋找相應的可執行檔、批次檔（另外一種可以執行的檔案）等。若找不到，再依次在PATH儲存的這些路徑中尋找相應的可執行檔程式檔案。系統就以第一次找到的為準；若搜尋完PATH儲存的所有路徑都未找到，則會顯示類似於圖一的錯誤資訊。

明白了這些，我們就把bin目錄的完整路徑添加到PATH中。在命令列視窗下，可使用set命令完成此類的任務。直接運行set，會顯示系統當前所有環境變數的值，運行set /?，會顯示關於此命令的協助資訊。使用set命令設定環境變數值的格式為：set 環境變數名=環境變數值。我們可以使用命令set path=D:Javajdk1.6.0_24bin將java等程式檔案所在的目錄添加到PATH環境變數中（Windows下環境變數名不區分大小寫，這與UNIX不同）。但是這樣會使PATH的值只有“D:Javajdk1.6.0_24bin”，它預先設定供其他程式使用的值就都被覆蓋了。因此，我們應該把值“D:Javajdk1.6.0_24bin”追加到PATH中。為此，我們可以使用如下命令：

set path=%path%;D:Javajdk1.6.0_24bin

把PATH放在兩個百分比符號之間，指把PATH原有的值取出。其後的分號表示分隔不同的路徑值，之後才是我們要添加的值。注意，請在英文IME狀態下使用此命令。現在我們轉到任意一個目錄下執行java -version命令試試。結果如下圖所示：



可見運行完全成功。

但是這種使用set命令的方式設定的環境變數只對當前命令列視窗有效。一旦關閉此視窗，再次運行另一個命令列視窗時，PATH環境變數還是原來的值。因此，我們必須在Windows下修改PATH環境變數。步驟如下：

右擊案頭“我的電腦”表徵圖->屬性->進階->環境變數，就開啟了了設定環境變數的對話方塊。上面部分是為某個使用者佈建。Windows設計為可多使用者使用一台機器，每人一個賬戶。為某個賬戶設定的變數只對該使用者有效。下面部分是設定系統變數，對系統中的每個使用者有效。現在一般電腦都只有一個使用者，即Administrator。因此只需要為此賬戶設定即可。找到PATH環境變數，點“編輯”。在“變數值”框內現有值的後面輸入英文IME的分號，然後添加你想添加的值（在這裡是D:Javajdk1.6.0_24bin）。一路確定，OK！

現在再開啟一個命令列視窗，輸入echo %path%命令查看path的值（或者直接使用path命令亦可）。現在，我們可以看到bin目錄已被添加到PATH中，再在任何目錄下運行java -version命令，均可成功。如下圖所示：



其實我們執行其他命令都是這個原理。舉例來說，當你顯示PATH的值時，你會發現第一個值是C:WINDOWSsystem32。在Windows下開啟這個目錄，你會看到很多可執行檔，它們的名字與我們常用的命令的名字是一致的。也就是說，我們執行這些命令，實際上系統就是根據PATH的這個值找到了相應的可執行檔，再運行這些檔案的結果。如attrib.exe檔案，它對應於attrib命令，這是顯示/設定檔案屬性的命令，如下圖所示：



現在我們通過命令set path=（等號右邊什麼都沒有，或隨便寫點東西）來清除PATH的值，再來運行attrib命令試試。如下圖所示：



可以看出，完全相同的命令，現在已無法執行而報錯了。

下面再通過命令set path=c:windowssystem32（Windows下不區分大小寫，因此windows與WINDOWS都正確），把attrib.exe檔案所在的路徑添加到PATH中，再運行試試。如下圖所示：



很顯然，目前已能夠正確運行。另外一個常見的例子就是format.com（.com檔案是另一種可以執行的檔案），不過此命令是用來格式化的，實驗時請小心，不要由於失誤而格式化了某個盤。而且，根據上面的描述，在PATH環境變數未正確配置的時候，寫出這些檔案的絕對路徑（完整路徑），亦可以正確執行。讀者可自行實驗（在此聲明，由於已事先提醒，因此凡是由於誤操作帶來的資料丟失，概不負責！）。

二、內部命令、外部命令和批次檔

我們現在啟動一個命令列視窗，按上述的方法把PATH的值全部清除，然後再運行dir、cd等命令。出乎我們意料的是，它們仍然能夠正確執行。這，又是什麼原因呢？

我們來看看剛才那些報告錯誤的資訊，它們都提到了“內部命令”和“外部命令”的概念。那麼什麼是內部命令和外部命令呢？

內部命令和外部命令是DOS（disk operating system，微軟早期基於命令列的作業系統）時代的概念，百度百科的解釋是：內部命令是隨每次啟動的COMMAND_COM裝入並常駐記憶體，而外部命令是一條單獨的可執行檔。粗略地講，所謂內部命令就是最核心、使用最多的命令。為了提高響應速度，系統一啟動，這些命令就被載入到記憶體，因此可以迅速、直接地執行；而外部命令由於使用相對較少，就不積極式載入到記憶體，當使用者使用時，再到硬碟上（c:windowssystem32）找相應的可執行檔，然後載入到記憶體執行。像dir、cd等都是內部命令，而諸如attrib、format等都是外部命令。儘管DOS的時代早已成為了曆史，但某些操作卻必須在命令列模式下完成，對專業人士來說更是如此。因此，Windows產品一直保留著命令列模式這個工具。

另外一個概念就是批次檔（尾碼名為.bat，來源於批量的英語單詞batch），它是另外一種可以執行的檔案。簡單地說，批次檔包含了很多DOS命令。檔案執行時，就一條一條地執行這些命令。不一定順序執行，像通用的程式設計語言一樣，它也有自己的流程式控制制。批次檔建立很簡單：用任何一個文字編輯器（如Windows的記事本）建立一個文字檔，然後把尾碼名改為.bat即可。建立好的批次檔，你也可以用文字編輯器開啟，查看它的“原始碼”。

三、關於CATALINA_HOME環境變數的設定（適用於tomcat6/7）

 Tomcat是一個免費開源的Servlet/JSP容器，深受廣大JAVA初學者喜愛。這其中需要設定CATALINA_HOME環境變數，值為tomcat安裝目錄（我的是d:tomcat7），否則會出現如下的錯誤資訊：



 這句話的意思就是沒有正確設定CATALINA_HOME環境變數，而此變數是運行Tomcat所必須的。而當你不理會這個資訊，在命令列視窗把目前的目錄切換到tomcat安裝目錄下的bin目錄下，再執行批次檔startup.bat來啟動tomcat時，發現也可以成功。難道現在不需要CATALINA_HOME環境變數了嗎？

實際上，在startup.bat中，首先判斷CATALINA_HOME是否為空白。若為空白，就把目前的目錄設為CATALINA_HOME的值。然後尋找CATALINA_HOME所指示的目錄下是否有個bin目錄，此bin目錄下是否有個叫做catalina.bat的批次檔（此檔案負責啟動tomcat）。若沒有，則把目前的目錄的父目錄設為CATALINA_HOME的值，再重複上述的尋找。若仍失敗，就報圖十所示的錯誤。因此，當你在tomcat安裝目錄下的bin目錄下運行startup.bat檔案時，它就會按照上面所說的第二種方式自動正確設定CATALINA_HOME的值，因為catalina.bat檔案就在tomcat安裝目錄下的bin目錄裡。

雖然在此種情況下能正確運行，但還是建議你正確設定CATALINA_HOME環境變數。與PATH不同的是，PATH系統本身就由，而CATALINA_HOME需要你自己“建立”，在“環境變數”視窗點“建立”即可。

為了能夠在任何目錄下都能運行tomcat安裝目錄下bin目錄裡的批次檔，如startup.bat，可把此目錄添加到PATH環境變數中（我的是d:tomcat7bin）。為了提高靈活性，可在PATH環境變數的最後添加上%catalina_home%bin（與前一個值之間不要忘了用英文的分號隔開）。把catalina_home放置在兩個百分比符號之間，表示引用這個環境變數的值。這樣，當你把tomcat的安裝目錄換了以後，就只需要修改catalina_home的值，而不需要修改PATH的值了，因為它可以自動計算出新的正確值。