我們在學習搭建Java開發環境的時候，老師總是讓我們先安裝JDK，緊接着又讓我們去配置環境變量，之後才能動手編寫Java程序。很多同學按照老師的步驟去做，成功的搭建好了Java開發環境，並且運行出了自己的第一個Java程序，感到非常有成就感。
那麼，爲什麼在安裝了JDK之後要配置環境變量呢？很多同學對這個問題其實並不清楚，只是知道如果不配置環境變量，就沒法進行Java開發。今天，咱們就來聊聊爲什麼要配置環境變量。其實，配置環境變量的目的很簡單：爲了在命令行窗口下編譯和運行Java程序。大家請注意：這句話說明了配置環境變量的作用，但是還附加了一個前提，那就是“在命令行窗口下”。這到底是怎麼回事呢？我們慢慢道來。
一、配置環境變量與編譯Java程序的關係
我們知道，程序員所寫的Java程序，都是保存在一個後綴名爲.java的文件當中的，這個文件稱之爲源文件。源文件並不能被執行，它需要首先被編譯成二進制字節碼文件，也就是後綴名爲.class的文件。那麼怎樣把源文件編譯成二進制字節碼文件呢？這時候就需要用到JDK當中提供的編譯程序來完成這個任務。編譯程序是一個後綴爲.exe的可執行文件，名字叫做javac，它存在於JDK安裝路徑下的bin文件夾中。但是，我們的源文件文件有可能會被保存到磁盤上任何一個文件夾中。當我們在源文件所在的文件夾中去調用javac編譯程序，系統會發現根本就找不到這個它，因爲字節碼文件與編譯程序根本不在同一個文件夾，除非是一種很特殊的情況，那就是把源文件放到javac編譯程序所在的文件夾中去編譯。否則都會出現下圖這樣的錯誤
爲了能夠在任何文件夾下都調用到javac編譯程序，就必須讓系統在任何地方都能找到javac編譯程序，該怎麼辦呢？解決辦法很簡單：配置環境變量！我們要在Path這個環境變量當中把javac編譯程序所在的位置添加進去！我們都知道javac編譯程序位於JDK安裝路徑下的bin文件夾中，所以我們都就要把bin這個路徑添加到環境變量當中。這樣，無論源文件在哪裏，操作系統都隨時能找到javac編譯程序並對其進行編譯。當然了，經過這樣的配置之後，bin文件夾下其他的可執行文件也能夠在任何目錄下被調用，其中就包括執行Java程序的java.exe。
二、配置環境變量與執行Java程序的關係
當我們已經能夠把Java源程序編譯成.class文件之後，下一步要做的就是執行Java程序。執行Java程序其實是個很複雜的過程，需要把.class文件讀入到虛擬機的內存當中，然後轉換成機器語言並解釋執行。在這裏我們不去細說這個複雜的過程，我們重點來說配置環境變量和執行Java程序有什麼關係。
要想執行Java程序，必不可少的一步就是先找到.class文件，所以必須讓虛擬機知道.class文件的位置。虛擬機是怎樣知道.class文件的位置呢？它要根據CLASSPATH環境變量去找。我們在CLASSPATH環境變量當中首先會添加”.”(一個英文的點號)，這個”.”就表示當前路徑。配置了”.”之後，虛擬機在尋找.class文件的時候會在當前路徑下進行搜索。
在CLASSPATH環境變量當中配置了”.”之後，我們通常還會把JDK安裝路徑下的lib文件夾下的dt.jar和tools.jar這兩個文件的位置也加入到CLASSPATH環境變量中，這又是爲什麼呢？就是因爲這兩個jar文件是JDK是提供給我們的兩個基礎類庫。dt.jar是關於運行環境的類庫，而tools.jar是工具類庫。關於這兩個類庫當中究竟包含了哪些運行Java程序必須的類，在這裏我們就不細說了，大家只要記住：沒有這兩個類庫支持，很多Java程序壓根就無法運行，所以我們在配置環境變量的時候，要把它們的路徑也加入到CLASSPATH當中，以確保程序能夠正確的調用到基礎類庫中的類。
注意！歷史在JDK1.5發佈的那一天發生了轉變！從JDK1.5開始，Java運行時環境(JRE)有了自動搜索當前文件夾下.class文件，並自動加載dt.jar和tools.jar類庫文件的功能，所以，從JDK1.5開始，可以不用配置CLASSPATH環境變量了！
三、那個JAVA_HOME是怎麼回事
我們在配置環境變量的時候，往往還會配置一個叫做JAVA_HOME的環境變量。這又是怎麼回事呢？首先說明JAVA_HOME環境變量當中配置的是JDK的安裝路徑，並且我們會在配置Path和CLASSPATH的時候，用%JAVA_HOME%去代替這兩個環境變量中的JDK安裝路徑。這麼做有兩個好處：
首先，當我們重新安裝了JDK或者是JDK升級之後，JDK的安裝路徑都會發生變化。在這種情況下，如果我們配置了JAVA_HOME環境變量，我們就可以只修改JAVA_HOME當中JDK的安裝路徑，而Path和CLASSPATH中涉及到的JDK的安裝路徑因爲用%JAVA_HOME%代替了，所以不需要做任何修改，這樣就減少了工作量和出錯的概率。
其次，某些集成開發環境(IDE)和Java Web服務器會以JAVA_HOME環境變量的值去尋找JDK的安裝路徑。所以，如果我們希望在實際開過程中減少遇到莫名其妙問題的概率，應該添加一個JAVA_HOME環境變量，並且在Path和CLASSPATH中用%JAVA_HOME%去代替JDK安裝的路徑。
四、爲什麼說環境變量是爲了 “在命令行窗口下”編譯和運行Java程序而配置
我們在文章一開始說：配置環境變量是爲了在命令行窗口下編譯和運行Java程序，這句話中特意強調了“在命令行窗口下”這個前提，這又是爲什麼呢？其實，時至今日，很多IDE不需要配置環境變量，也能正確編譯和運行Java程序。我們只需要在IDE當中相關的配置菜單下，正確的指定出JDK的安裝路徑就可以了。除非這個IDE本身也是用Java編寫的。因此，如果學習Java語言的時候，直接就使用像IntelliJ IDEA這樣的IDE，不去配置環境變量也能正確編譯和運行Java程序。但是，如果回到最原始的“命令行窗口”模式下，爲了能夠在任何目錄下都能調用到javac和java這兩個exe文件，我們必須要配置環境變量。所以在解釋配置環境變量作用的時候，我們特意強調了“在命令行窗口下”這個前提。
希望本文對初學者學習Java語言有所幫助。如果希望系統學習Java編程，可以看我的視頻課程穆哥學堂，也可以加入我的QQ羣291839907一同交流問題