자바 클래스패스(classpath)란?

클래스패스란(Class Path)란??

클래스패스란 말 그대로 클래스를 찾기위한 경로이다. 자바에서 클래스패스의 의미도 똑같다. 즉, JVM이 프로그램을 실행할 때, 클래스파일을 찾는 데 기준이 되는 파일 경로를 말하는 것이다. 소스 코드(.java로 끝나는 파일)를 컴파일하면 소스 코드가 “바이트 코드”(바이너리 형태의 .class 파일)로 변환된다. java runtime(java 또는 jre)으로 이 .class 파일에 포함된 명령을 실행하려면, 먼저 이 파일을 찾을 수 있어야 한다. 이때 .class 파일을 찾을 때 classpath에 지정된 경로를 사용한다. classpath는 .class 파일이 포함된 디렉토리와 파일을 콜론으로 구분한 목록이다. java runtime은 이 classpath에 지정된 경로를 모두 검색해서 특정 클래스에 대한 코드가 포함된 .class 파일을 찾는다. 찾으려는 클래스 코드가 포함된 .class 파일을 찾으면 첫 번째로 찾은 파일을 사용한다.

classpath를 지정할 수 있는 두 가지 방법이 있다. 하나는 환경 변수 CLASSPATH를 사용하는 방법이고, 또 하나는 java runtime에 -classpath 플래그를 사용하는 방법이다. (-classpath 플래그 사용에 대한 자세한 설명은 java 메뉴얼 페이지를 참조하라.)

classpath에 어떤 값을 사용할 수 있나

앞에서 설명한 대로 classpath는 콜론(:)으로 구분된 디렉토리 및 파일 목록이다. 다음 세 가지 유형의 파일과 디렉토리를 classpath에 지정할 수 있다.

• /export/home/username/java/classes와 같은 디렉토리
• myclasses.zip과 같은 zip 파일
• myclasses.jar와 같은 jar(자바 아카이브) 파일

예를 들어 세 가지 유형을 모두 사용하면 다음과 같이 지정할 수 있다.

/export/home/username/java/classes:/export/home/username/java/classes/util.zip:/e
xport/home/username/java/classes/checkers.jar

(.zip 파일과 .jar 파일은 하나의 아카이브로 압축된 자바 클래스 파일 세트를 말한다.)

classpath는 어떻게 사용하나

기본적으로 패키지에 포함되지 않은 java 소스 파일을 컴파일할 때 classpath를 설정하게 된다.(뒤에 설명) .java 파일 이름을 codingsquid.java로 지정했다고 가정하자. 그런 다음 ‘javac codingsquid.java’ 명령을 사용해서 파일을 컴파일하자. 그러면 javac 명령을 실행한 디렉토리에 컴파일된 .class 파일이 생성된다. 이 디렉토리를 /export/home/username이라고 가정하자. 그럼 이 디렉토리에 /export/home/username/codingsquid.class라는 파일이 생기는데 codingsquid.java 파일에 포함된 java 프로그램을 실행하려면 다음과 같이 classpath를 설정해야 한다.

CLASSPATH=/export/home/username

현재 작업 디렉토리가 /export/home/username이면 다음과 같이 간단하게 classpath를 설정할 수 있다.

CLASSPATH=.

다른 디렉토리(예: /export/home/username/util)에 클래스 파일이 더 있으면, 다음과 같이 classpath를 설정해야 한다.

CLASSPATH=/export/home/username:/export/home/username/util

util 디렉토리에 유용한 java 클래스가 많이 있으면 util.jar라는 jar 파일에 모두 묶을 수 있다. (/export/home/username/util/util.jar이라는 파일이 생긴다.) 그러면 다음과 같이 classpath를 설정해야 한다.

CLASSPATH=/export/home/username:/export/home/username/util/util.jar

지금까지는 classpath가 간단하지만 패키지를 사용하기 시작하면 복잡해진다. 패키지는 java에서 관련 기능에 따라 클래스를 계층 구조로 연결하는 방법이다. (좋은 예로 java.awt 패키지가 있다. java.awt 패키지에는 GUI(예: 버튼, 텍스트 필드, 창 등)와 연결된 클래스 그룹이 포함되어 있다. 자신의 패키지를 만들 수도 있다.) java에서는 .java 소스 파일의 첫 번째 행에 패키지 명령을 추가하는 방법으로 클래스가 패키지에 포함되었음을 나타낼 수 있다. MyCompany.Util 패키지를 생성하려면 다음 행을 java 소스 파일에 추가해야 한다.

package MyCompany.Util;

/export/home/username/util/codingsquid.java라는 파일이 있고, codingsquid.java 파일에 이 파일이 MyCompany.Util 패키지에 포함되었음을 나타내는 행이 있다고 가정하자. /export/home/username/util 디렉토리로 이동해서 다음 명령으로 codingsquid.java 파일을 컴파일하면 /export/home/username/util/codingsquid.class 파일이 생긴다.

javac codingsquid.java

그러나 다음 명령으로 프로그램을 실행하려고 하면, codingsquid 클래스를 찾을 수 없기 때문에 java runtime이 프로그램을 실행하지 못한다.

CLASSPATH=/export/home/username/util

java codingsquid

이것은 codingsquid 클래스의 실제 이름이 MyCompany.Util.codingsquid이기 때문이다.(패키지에 추가했기 때문). 이 java 프로그램을 실행하려면 대신 다음 명령을 사용해야 한다.

CLASSPATH=/export/home/username/util

java MyCompany.Util.codingsquid

java에서는 현재 작업 디렉토리 대신 다른 디렉토리를 클래스 파일의 디렉토리로 지정할 수 있다. 이것을 지정할 때 -d 플래그를 사용한다. 예를 들어, 다음과 같이 사용한다.

javac -d /export/home/username/util codingsquid.java

이렇게 지정하고 컴파일하면 /export/home/username/util 디렉토리에 클래스 파일이 생성되지만, /export/home/username/util 디렉토리 대신 MyCompany/Util이라는 하위 디렉토리를 만들어서 클래스 파일을 넣는다. 위의 javac 명령을 실행하면 결과로 /export/home/username/util/MyCompany/Util/codingsquid.class 파일이 생성된다. -d 플래그를 사용하면 소스 파일에 사용한 패키지 이름에 해당하는 디렉토리를 만든다(해당 디렉토리가 없을 경우). -d 플래그를 사용하지 않으면 이 디렉토리가 생성되지 않는다. 이 시나리오에서 java 프로그램을 실행하려면 다음과 같이 classpath를 지정하고 java 명령을 실행해야 한다.

CLASSPATH=/export/home/username/util

java MyCompany.Util.codingsquid

기본적으로 패키지 하위 디렉토리가 있는 루트 디렉토리를 지정해야 한다. 클래스 파일이 /export/home/username/util/MyCompany/Util 디렉토리에 있어도 classpath에 /export/home/username/util 경로를 지정해야 한다. java는 설치 디렉토리에서 MyCompany/Util 디렉토리를 찾습니다. 또 패키지에 포함할 java 클래스를 생성할 경우에는 .jar 및 .zip 파일에 이 클래스를 넣을 수도 있다. 위의 시나리오에서 유틸리티 클래스가 포함된 jar 파일을 생성하려면 다음 명령을 사용해야 한다.

cd /export/home/username/util

jar -cvf util.jar MyCompany/Util/*.class

그러면 내부에 MyCompany 및 MyCompany/Util 하위 디렉토리가 포함된 jar 파일이 생성되는데, 이 jar 파일을 사용하려면 다음 명령을 실행하면 된다.

CLASSPATH=/export/home/username/util/util.jar

java MyCompany.Util.codingsquid

참고: 클래스 파일이 단순한 자바 클래스인지 아니면 패키지에 포함된 java 클래스인지 쉽게 구별할 수 없다. /export/home/username/util/MyCompany/Util/codingsquid.class 파일을 보면 클래스 이름이 MyCompany.Util.codingsquid일 가능성이 많지만, 반드시 그런 것은 아니다. 개발자가 디렉토리를 만들고 codingsquid 클래스를 패키지에 넣지 않았을 수도 있다. 대부분의 경우에 이런 상황을 걱정할 필요는 없지만, 컴파일러가 클래스를 찾을 수 없는 문제가 발생하면 이런 경우를 생각해야 한다.

classes.zip 파일은 무엇이고 어떻게 classpath에 이 파일을 지정하는가

classes.zip 파일은 1.1 기반 Java Runtime의 표준 클래스가 모두 포함된 아카이브 파일이다. 예를 들어, java.awt, java.io, java.net 등의 패키지에 있는 클래스가 모두 여기에 포함되어 있다. JDK(Java Development Kit) 1.1 이전에는 classes.zip 파일을 classpath에 포함시켜야 했다. 그러나 1.1 버전부터는 classes.zip 파일을 classpath에 포함시키면 안된다. java가 자동으로 classes.zip 파일을 찾을 수 있기 때문이다. classes.zip 파일을 classpath에 지정하면 지정하지 않을 때보다 더 많은 문제가 발생한다. 일반적으로 다음과 같은 문제가 발생하는 데 jdk1.1.4를 설치할 때 포함된 classes.zip 파일을 classpath에 추가한다고 가정하자. classes.zip 파일을 .cshrc와 같은 쉘 시작 파일 중 하나에 추가하고 나서 classes.zip 파일을 추가한 사실을 잊는다. 나중에 새 JDK 버전을 시스템에 추가 할 때, 전에 classes.zip 파일의 경로를 지정한 것을 기억하지 못한다… 그러나 새 jdk를 사용하면 경로에서 이전의 classes.zip 파일을 먼저 찾게 되기 때문에 이전의 클래스가 사용된다. 따라서 java 프로그램은 실행되지 않고 문제와 관련이 없는 오류 메시지가 나오게 된다.

rt.jar 파일은 무엇이고 어떻게 classpath에 이 파일을 지정하는가

JRE(Java Runtime Environment)와 JDK(Java Development Kit) 사이에는 차이가 있다. JRE는 JDK 중에서 java 프로그램을 실행하는(java 프로그램을 빌드하지는 않고) 프로그램만 포함된 환경이다. 따라서 JRE는 classes.zip 파일에서 클래스를 찾지 않는다. 대신 rt.jar 파일을 사용한다. 이 rt.jar 파일에는 classes.zip과 동일한 클래스가 모두 포함되어 있고, 아카이브 형식과 이름만 다른 것을 사용한다. Java 1.2가 발표되면서 classes.zip 파일은 없어졌다. 대신 JDK와 JRE가 모두 rt.jar 파일을 사용한다. rt.jar 파일을 classpath에 지정해야 하는가에 대해서는 classes.zip 파일과 동일한 규칙이 적용된다. 즉, 지정할 필요가 없습니다.