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サンプルコードで身につける: java・javac・jar・javap: JDK のコマンド

解説で学んだ概念を、5つの具体例で確認します。素朴な例から実務寄りの例へと進みます。

1用語早見表: JDK の4つのコマンド

4つのコマンドを、一言の定義、手元での打ち方、Node で近いものの順に並べた表です。「近いもの」は位置のたとえで、当たらない点をかっこの中に添えました。、、は、大文字小文字と点の有無だけが違う別の語です。

用語早見表(java・javac・jar・javap)表

用語 | 一言で
  手元では: 何として見えるか
  近いもの: Node / TypeScript で近いもの
 
javac | .java から .class を作るコンパイラ
  手元では: javac Hello.java で Hello.class ができる
  近いもの: tsc(javac は JDK に入っている。
      tsc は npm で後から入れる)
 
java | JVM を起動して、指定したクラスの main を呼ぶ
  手元では: java Hello、java -jar app.jar
  近いもの: node(node にはファイル名を渡す。
      java にはクラスの名前を渡す)
 
jar | .class などを JAR にまとめる。JAR の中を見る
  手元では: jar --create ...、jar tf app.jar
  近いもの: zip を作る道具(jar はマニフェストという
      説明書きを自動で入れる点が違う。
      npm pack との対応は確かめていない)
 
javap | .class の中身を、人が読める形で表示する
  手元では: javap Hello.class、javap -p -c ...
  近いもの: 無い(tsc が出す .js はそのまま読める)
 
JDK の bin | これらのコマンドが入っているフォルダ
  手元では: JDK を入れた場所の bin/
      Temurin 25.0.4.1 では30個
  近いもの: 対応を確かめていない
 
JAR | .class などをまとめた zip 形式のファイル(形式の名前)
jar | その JAR を作る、中を見るコマンド(道具の名前)
.jar | JAR のファイル名に付く拡張子
  手元では: jar tf app.jar の、jar がコマンドで
      app.jar がファイル
  近いもの: 無い

2オプション早見表: コースに出るものの意味

コースの図やラベルに出てくるオプションを、コマンドごとにまとめました。意味は 25 のツールリファレンスの説明を短くしたもので、の(なし)との行だけは実測です。-X、-XX、-p、-Djarmode は後のレッスンに出るので、ここでは形だけ見てください。

java・javac・jar・javap のオプション(# の行は組の見出し)表

オプション | 意味
  例: 実際のコマンド行
 
# java(書式は java [オプション] クラス名 [引数])
-cp 場所 | クラスを探す場所の一覧
  -classpath、--class-path とも書く
  複数並べるときは : で区切る(Windows は ;)
  例: java -cp out app.Main
-jar ファイル | JAR を指定して起動する
  JAR の中のマニフェスト(説明書きのファイル)の
  Main-Class の行に書かれたクラスが動く
  このとき -cp など他の場所の指定は無視される
  例: java -jar app.jar
(クラス名や JAR 名の後ろ) | java は読まない
  動かすプログラムへの引数になる
  例: java -jar demo.jar --server.port=8084
  例: java ... PlainApp --debug
-version | 版を表示して終わる
  例: java -version
-D名前=値 | システムプロパティ(名前と値の組)を設定する
  例: java -cp out -Dwho=Java app.Main
-Xlog:... | JVM のログを出す
  例: java -Xlog:class+load -cp out app.Main
-Xint | 機械語への変換をせず、解釈実行だけで動かす
-Xshare:... | クラスデータ共有(CDS)の使い方を決める
  -Xshare:off は、共有されたクラスのデータを使わない
  例: java -Xshare:off -Xlog:class+load -cp out ...
-XX:... | HotSpot の細かい調整用。変わりうる
  例: -XX:AOTCache=ファイル(AOT キャッシュの場所)
-p 場所 | モジュール(部品の単位の1つ)を探す場所
  --module-path とも書く。javap の -p とは別の意味
--add-modules 名前 | 追加で読み込むモジュールを指定する
  例: java -p ... --add-modules spring.core,org.slf4j ...
-Djarmode=tools | -D の1例。Spring Boot の JAR に付いた
  道具を、アプリの代わりに動かす指定
  JAR 名の後ろの list-layers や extract は、
  その道具への引数(層の一覧、中身の取り出し)
  例: java -Djarmode=tools -jar demo.jar list-layers
  例: java -Djarmode=tools -jar application.jar
          extract --layers --destination extracted
 
# javac(引数はソースのファイル名)
-d フォルダ | .class の出力先。無ければ作られる
  書かないと、ソースと同じ場所に .class が出る
  例: javac -d out src/app/Main.java
-cp 場所 | コンパイルに使う .class を探す場所
-sourcepath 場所 | 使っているクラスのソースを探す場所
  例: javac -d out -sourcepath src src/app/Main.java
--release 版 | その版の Java 向けの .class を作る
  例: javac -d rel22 --release 22 Hello.java
-parameters | メソッドの引数の名前を .class に残す
-g:none | デバッグ用の情報を付けない
-version | javac の版を表示する
  例: javac -version
-O | JDK 25 のマニュアルの一覧には無い
  受け付けられたが、出力の .class は付けない場合と同じ
 
# jar(最初に、何をするかを書く)
c または --create | JAR を作る
t または --list | JAR の中のファイル名を一覧する
x または --extract | JAR からファイルを取り出す
f または --file | 扱う JAR のファイル名を、次に書く
e または --main-class | 入口のクラス名を、次に書く
  (マニフェストの Main-Class の行になる)
-C フォルダ | そのフォルダに移ってから、ファイルを入れる
  例: jar tf app.jar
      = jar --list --file app.jar
  例: jar cfe app2.jar app.Main -C out .
      = jar --create --file app2.jar
          --main-class app.Main -C out .
 
# javap(引数は .class のファイル名かクラスの名前)
(なし) | private 以外のフィールドとメソッドの一覧
-p | private も含めて全部
-c | メソッドごとの命令列(バイトコード)
-v | 大きさ、版の番号、定数の表などの詳しい情報
-cp 場所 | クラスを探す場所
  例: javap -p -cp out lib.util.Greeter

3javac から javap まで、一巡する

2つのをでコンパイルし、で動かし、jar でまとめ、で動かし、javap で中を見るまでの記録です。Main.java しか渡していないのにが2つできたのは、-sourcepath src で、使っている別のクラスのソースの場所を教えたからです。の一覧にあるは、jar コマンドが自動で作った(JAR の説明書きのファイル)です。

JDK 25(Temurin 25.0.4.1)での実行から、順に抜粋(1つの実行の記録)コマンド出力

$ javac -d out -sourcepath src src/app/Main.java
 
$ find out -type f | sort
out/app/Main.class
out/lib/util/Greeter.class
 
$ java -cp out app.Main
Hello, world! sum=5
 
$ jar --create --file app.jar --main-class app.Main -C out .
 
$ jar tf app.jar
META-INF/
META-INF/MANIFEST.MF
app/
app/Main.class
lib/
lib/util/
lib/util/Greeter.class
 
$ java -jar app.jar
Hello, world! sum=5
 
$ javap -cp out lib.util.Greeter
Compiled from "Greeter.java"
public class lib.util.Greeter {
  public lib.util.Greeter();
  public java.lang.String greet(java.lang.String);
}

4javap のオプションなし・-p・-c・-v で、見えるものが変わる

上のコードは、小さなクラスをコンパイルして、javap をオプションなし、-p、-c の順に呼びます(private な secret は -p のときだけ出ます)。下の実物は JDK 25 でのの先頭12行で、強調した major version: 69 が .class の版の番号です。ブラウザでの実行は JDK 22 なので、-c の字下げなどは JDK 25 と少し違います。

$ javap -v Hello.class の先頭12行(Temurin 25.0.4.1。日付とパスは置き換えてある。全体は65行)コマンド出力

Classfile /w/Hello.class
  Last modified (date); size 401 bytes
  SHA-256 checksum 10d6241194cddab9435b00d8b6141477175943693eed9d2fcca26d4a3217f10f
  Compiled from "Hello.java"
public class Hello
  minor version: 0
  major version: 69
  flags: (0x0021) ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
  this_class: #21                         // Hello
  super_class: #2                         // java/lang/Object
  interfaces: 0, fields: 0, methods: 2, attributes: 1
Constant pool:

Java

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.util.spi.ToolProvider;

// javac が書いた .class を、javap で読み戻す。
// 小さなクラス Calc を一時フォルダでコンパイルし、javap のオプションを変えて3回表示する。
class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Path dir = Files.createTempDirectory("cls");
        Path src = dir.resolve("Calc.java");
        // private なフィールド secret と、private でないメソッド add を持つクラス
        Files.writeString(src, "class Calc {\n  private int secret = 1;\n  static int add(int a, int b) { return a + b; }\n}\n");

        int rc = tool("javac", "-d", dir.toString(), src.toString());
        Path cls = dir.resolve("Calc.class");
        byte[] bytes = Files.readAllBytes(cls);
        System.out.println("javac exit=" + rc + "  Calc.class bytes=" + (bytes.length > 0 ? "more than 0" : "0"));
        System.out.printf("first 4 bytes: %02X%02X%02X%02X%n", bytes[0], bytes[1], bytes[2], bytes[3]);

        // オプションなし: private でないものだけ
        System.out.println("--- javap Calc.class      (no option: non-private members only)");
        tool("javap", cls.toString());
        // -p: private なものも
        System.out.println("--- javap -p Calc.class   (-p: private members too)");
        tool("javap", "-p", cls.toString());
        // -c: メソッドごとの命令列(バイトコード)
        System.out.println("--- javap -c Calc.class   (-c: the bytecode instructions)");
        tool("javap", "-c", cls.toString());
    }

    static int tool(String name, String... args) {
        ByteArrayOutputStream buf = new ByteArrayOutputStream();
        PrintWriter out = new PrintWriter(buf, true);
        int rc = ToolProvider.findFirst(name).orElseThrow().run(out, out, args);
        out.flush();
        System.out.print(buf.toString());
        return rc;
    }
}

// 出力の例(JDK 22 で実行。-c の部分は先頭だけ。JDK 25 では Code: の下の字下げが違う)
//   javac exit=0  Calc.class bytes=more than 0
//   first 4 bytes: CAFEBABE
//   --- javap Calc.class      (no option: non-private members only)
//   Compiled from "Calc.java"
//   class Calc {
//     Calc();
//     static int add(int, int);
//   }
//   --- javap -p Calc.class   (-p: private members too)
//   Compiled from "Calc.java"
//   class Calc {
//     private int secret;
//     Calc();
//     static int add(int, int);
//   }
//   --- javap -c Calc.class   (-c: the bytecode instructions)
//   Compiled from "Calc.java"
//   class Calc {
//     Calc();
//       Code:
//          0: aload_0
//   ...

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.util.spi.ToolProvider;

// javac が書いた .class を、javap で読み戻す。
// 小さなクラス Calc を一時フォルダでコンパイルし、javap のオプションを変えて3回表示する。
class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Path dir = Files.createTempDirectory("cls");
        Path src = dir.resolve("Calc.java");
        // private なフィールド secret と、private でないメソッド add を持つクラス
        Files.writeString(src, "class Calc {\n  private int secret = 1;\n  static int add(int a, int b) { return a + b; }\n}\n");

int rc = tool("javac", "-d", dir.toString(), src.toString());
        Path cls = dir.resolve("Calc.class");
        byte[] bytes = Files.readAllBytes(cls);
        System.out.println("javac exit=" + rc + "  Calc.class bytes=" + (bytes.length > 0 ? "more than 0" : "0"));
        System.out.printf("first 4 bytes: %02X%02X%02X%02X%n", bytes[0], bytes[1], bytes[2], bytes[3]);

// オプションなし: private でないものだけ
        System.out.println("--- javap Calc.class      (no option: non-private members only)");
        tool("javap", cls.toString());
        // -p: private なものも
        System.out.println("--- javap -p Calc.class   (-p: private members too)");
        tool("javap", "-p", cls.toString());
        // -c: メソッドごとの命令列(バイトコード)
        System.out.println("--- javap -c Calc.class   (-c: the bytecode instructions)");
        tool("javap", "-c", cls.toString());
    }

static int tool(String name, String... args) {
        ByteArrayOutputStream buf = new ByteArrayOutputStream();
        PrintWriter out = new PrintWriter(buf, true);
        int rc = ToolProvider.findFirst(name).orElseThrow().run(out, out, args);
        out.flush();
        System.out.print(buf.toString());
        return rc;
    }
}

// 出力の例(JDK 22 で実行。-c の部分は先頭だけ。JDK 25 では Code: の下の字下げが違う)
//   javac exit=0  Calc.class bytes=more than 0
//   first 4 bytes: CAFEBABE
//   --- javap Calc.class      (no option: non-private members only)
//   Compiled from "Calc.java"
//   class Calc {
//     Calc();
//     static int add(int, int);
//   }
//   --- javap -p Calc.class   (-p: private members too)
//   Compiled from "Calc.java"
//   class Calc {
//     private int secret;
//     Calc();
//     static int add(int, int);
//   }
//   --- javap -c Calc.class   (-c: the bytecode instructions)
//   Compiled from "Calc.java"
//   class Calc {
//     Calc();
//       Code:
//          0: aload_0
//   ...

5混同しやすいもの: 渡すのはファイル名か、クラスの名前か

javac にはファイル名を、java にはクラスの名前を渡します。無い名前を渡したときと、javac に別のクラスの場所を教えなかったときの実物です。[exit 1] は、実験用のスクリプトが足した終了コード(0 が成功、0 以外が失敗)の行で、# で始まる行は補足です。

失敗の実物(Temurin 25.0.4.1)コマンド出力