引子： java开发这么多年，经常需要设置“环境变量”这个东西。其实早在开始学习java的时候，就一直对这个名词理解不够，也不清楚为什么要设置，只知道该设置的时候没设置的话程序就会报错。所以，后来每次编程需要设置环境变量时，都是临时上网搜怎么设置这个该死的“环境变量”，还好谷歌度娘一问就有现成的操作方法。于是终于今天，我要使用WordNet进行开发时，再次碰到了“环境变量”。这一次，我决定彻底搞清楚“环境变量”到底何方神圣，为什么我们要设置“环境变量”，还有怎么去设置“环境变量”。一番网络实践学习之后，总结如下：
1. 什么是“环境变量”
关于“环境变量”，这里先给一个形象的比喻，不要着急，看完这个例子，相信你能更深刻地理解环境变量的本质：
想象在你的城市（S）有一条繁华的商业街（A），通过A我们可以去KTV唱歌（e.g: singSong -"小苹果"），可以买衣服（e.g: purchase -"Adidas"），如果你是吃货，当然不能忘了，你可以去吃好吃的，如果你很喜欢吃三文鱼，你可以进行 taste -fish.food 的举动。好了，你可以随心所欲想你想做的事情，但一定不能超出这条商业街（A）所能提供的服务和商品，也就是A所具备的功能。想好了能干什么，接下来我们带上小伙伴准备出发吧！
可是当你们走出家门口，突然想起来还没有查去商业街A的路线，这时候怎么办？只好爬楼梯回去在电脑上查一下路线（path）了。恩，比如你家在中关村，要去的商业街是“北京市西城区西单商业街”。
路线是这样的：
PATH="中关村-地铁4号线-地铁10号线-地铁1号线-西单"
我最讨厌倒地铁挤地铁了，这条线路看着怎么这么麻烦。但我们应该时刻保持感恩的心，因为其实如果没有地铁，这条路本可以更艰难更复杂，不是么？
于是，每一次当你在家想要去西单（A）满足一下你的食欲购买欲时，你都要经过以下几个步骤实现：
- Step 1:按照路线PATH倒2次地铁到达A;
- Step 2:执行操作，如: singSong -"you raise me up"; purchase -"Adidas"; taste -fish.food.
吃饭、购物、唱歌……你跟小伙伴们都觉得很满足很开心！
好了，梦醒了，让我们回到“环境变量”的世界。到现在，你应该有所体会了，上面的城市（S）其实就是我们的操作系统（OS），
环境变量就是你的系统的变量.
系统也是一个软件,它也有变量.环境变量就是系统的变量...比如你要运行一个程序,系统就要按照它的 path 变量所指向的目录去寻找那个程序,找到就执行,找不到那就不能执行了呗.比如你的path里加了自己的一个路径.比如是jdk的路径...没加之前你在 开始->运行 java 肯定会报错 .因为系统找不到你的java程序，加了之后再 开始->运行 java 肯定就行了 因为系统根据你设的目录找到了java.exe .
环境变量是系统运行时所需的一些参数，或运行应用程序，或运行系统程序，多需要相应的参数。一般常用的是path,classpath ，path是程序路径，classpath 为程序运行所需lib的路径。程序运行需要相应的设置。
在此目录下，运行dir命令，显示当前目录下的所有文件和目录。从显示结果中，我们可以清楚地看到“java.exe”这个文件。如下图所示：
图4
实际上我们执行“java”命令，就是要运行“java.exe”这个可执行文件（我们运行其他命令，本质上也是要执行某个程序文件）。我们现在再来执行“java -version”这条命令试试。在命令行窗口下键入java -version，回车，结果如下图所示：
图四
看来这次执行成功了。命令结果显示当前JAVA的版本是“1.6.0_24”。执行java -?可查看此命令的帮助信息。可以看到它有很多选项，-version只是其中之一。另外一种方式是，写出这些可执行文件的完整（绝对）路径（例如：d:\Java\jdk1.6.0_24\bin\java -version），就可以在任何目录下执行了。读者可自行尝试。
与java命令类似，javac命令目前也能在bin目录下执行，但到其他目录下就只能写出其完整路径了。
PATH是路径的意思，PATH环境变量中存放的值，就是一连串的路径。不同的路径之间，用英文的分号（;）分隔开。系统执行用户命令时，若用户未给出绝对路径，则首先在当前目录下寻找相应的可执行文件、批处理文件（另外一种可以执行的文件）等。若找不到，再依次在PATH保存的这些路径中寻找相应的可执行的程序文件。系统就以第一次找到的为准；若搜寻完PATH保存的所有路径都未找到，则会显示类似于图1的错误信息。
2. 如何设置环境变量
明白了这些，我们就把bin目录的完整路径添加到PATH中。在命令行窗口下，可使用set命令完成此类的任务。直接运行set，会显示系统当前所有环境变量的值，运行set /?，会显示关于此命令的帮助信息。使用set命令设置环境变量值的格式为：set 环境变量名=环境变量值。我们可以使用命令set path=D:\Java\jdk1.6.0_24\bin将java等程序文件所在的目录添加到PATH环境变量中（Windows下环境变量名不区分大小写，这与UNIX不同）。但是这样会使PATH的值只有“D:\Java\jdk1.6.0_24\bin”，它预先设定供其他程序使用的值就都被覆盖了。因此，我们应该把值“D:\Java\jdk1.6.0_24\bin”追加到PATH中。为此，我们可以使用如下命令：
set path=%path%;D:\Java\jdk1.6.0_24\bin
把PATH放在两个百分号之间，指把PATH原有的值取出。其后的分号表示分隔不同的路径值，之后才是我们要添加的值。注意，请在英文输入法状态下使用此命令。现在我们转到任意一个目录下执行java -version命令试试。结果如下图所示：
图5
可见运行完全成功。
但是这种使用set命令的方式设置的环境变量只对当前命令行窗口有效。一旦关闭此窗口，再次运行另一个命令行窗口时，PATH环境变量还是原来的值。因此，我们必须在Windows下修改PATH环境变量。步骤如下：
右击桌面“我的电脑”图标->属性->高级->环境变量，就打开了了设置环境变量的对话框。上面部分是为某个用户设置。Windows设计为可多用户使用一台机器，每人一个账户。为某个账户设置的变量只对该用户有效。下面部分是设置系统变量，对系统中的每个用户有效。现在一般电脑都只有一个用户，即Administrator。因此只需要为此账户设置即可。找到PATH环境变量，点“编辑”。在“变量值”框内现有值的后面输入英文输入法的分号，然后添加你想添加的值（在这里是D:\Java\jdk1.6.0_24\bin）。一路确定，OK！
现在再打开一个命令行窗口，输入echo %path%命令查看path的值（或者直接使用path命令亦可）。现在，我们可以看到bin目录已被添加到PATH中，再在任何目录下运行java -version命令，均可成功。如下图所示：
图6
其实我们执行其他命令都是这个原理。举例来说，当你显示PATH的值时，你会发现第一个值是C:\WINDOWS\system32。在Windows下打开这个目录，你会看到很多可执行文件，它们的名字与我们常用的命令的名字是一致的。也就是说，我们执行这些命令，实际上系统就是根据PATH的这个值找到了相应的可执行文件，再运行这些文件的结果。如attrib.exe文件，它对应于attrib命令，这是显示/设置文件属性的命令，如下图所示：
图7
现在我们通过命令set path=（等号右边什么都没有，或随便写点东西）来清除PATH的值，再来运行attrib命令试试。如下图所示
图八
可以看出，完全相同的命令，现在已无法执行而报错了。
下面再通过命令set path=c:\windows\system32（Windows下不区分大小写，因此windows与WINDOWS都正确），把attrib.exe文件所在的路径添加到PATH中，再运行试试。如下图所示：
图九
很显然，目前已能够正确运行。另外一个常见的例子就是format.com（.com文件是另一种可以执行的文件），不过此命令是用来格式化的，实验时请小心，不要由于失误而格式化了某个盘。而且，根据上面的描述，在PATH环境变量未正确配置的时候，写出这些文件的绝对路径（完整路径），亦可以正确执行。读者可自行实验（在此声明，由于已事先提醒，因此凡是由于误操作带来的数据丢失，概不负责！）。
二、内部命令、外部命令和批处理文件
我们现在启动一个命令行窗口，按上述的方法把PATH的值全部清除，然后再运行dir、cd等命令。出乎我们意料的是，它们仍然能够正确执行。这，又是什么原因呢？
我们来看看刚才那些报告错误的信息，它们都提到了“内部命令”和“外部命令”的概念。那么什么是内部命令和外部命令呢？
内部命令和外部命令是DOS（disk operating system，微软早期基于命令行的操作系统）时代的概念，百度百科的解释是：内部命令是随每次启动的COMMAND_COM装入并常驻内存，而外部命令是一条单独的可执行文件。粗略地讲，所谓内部命令就是最核心、使用最多的命令。为了提高响应速度，系统一启动，这些命令就被加载到内存，因此可以迅速、直接地执行；而外部命令由于使用相对较少，就不预先加载到内存，当用户使用时，再到硬盘上（c:\windows\system32）找相应的可执行文件，然后加载到内存执行。像dir、cd等都是内部命令，而诸如attrib、format等都是外部命令。尽管DOS的时代早已成为了历史，但某些操作却必须在命令行模式下完成，对专业人士来说更是如此。因此，Windows产品一直保留着命令行模式这个工具。
另外一个概念就是批处理文件（后缀名为.bat，来源于批量的英语单词batch），它是另外一种可以执行的文件。简单地说，批处理文件包含了很多DOS命令。文件执行时，就一条一条地执行这些命令。不一定顺序执行，像通用的程序设计语言一样，它也有自己的流程控制。批处理文件创建很简单：用任何一个文本编辑器（如Windows的记事本）创建一个文本文件，然后把后缀名改为.bat即可。创建好的批处理文件，你也可以用文本编辑器打开，查看它的“源代码”。
3、关于CATALINA_HOME环境变量的设置（适用于tomcat6/7）
Tomcat是一个免费开源的Servlet/JSP容器，深受广大JAVA初学者喜爱。这其中需要设置CATALINA_HOME环境变量，值为tomcat安装目录（我的是d:\tomcat7），否则会出现如下的错误信息：
图十
这句话的意思就是没有正确设置CATALINA_HOME环境变量，而此变量是运行Tomcat所必须的。而当你不理会这个信息，在命令行窗口把当前目录切换到tomcat安装目录下的bin目录下，再执行批处理文件startup.bat来启动tomcat时，发现也可以成功。难道现在不需要CATALINA_HOME环境变量了吗？
实际上，在startup.bat中，首先判断CATALINA_HOME是否为空。若为空，就把当前目录设为CATALINA_HOME的值。然后查找CATALINA_HOME所指示的目录下是否有个bin目录，此bin目录下是否有个叫做catalina.bat的批处理文件（此文件负责启动tomcat）。若没有，则把当前目录的父目录设为CATALINA_HOME的值，再重复上述的查找。若仍失败，就报图十所示的错误。因此，当你在tomcat安装目录下的bin目录下运行startup.bat文件时，它就会按照上面所说的第二种方式自动正确设置CATALINA_HOME的值，因为catalina.bat文件就在tomcat安装目录下的bin目录里。
虽然在此种情况下能正确运行，但还是建议你正确设置CATALINA_HOME环境变量。与PATH不同的是，PATH系统本身就由，而CATALINA_HOME需要你自己“新建”，在“环境变量”窗口点“新建”即可。
为了能够在任何目录下都能运行tomcat安装目录下bin目录里的批处理文件，如startup.bat，可把此目录添加到PATH环境变量中（我的是d:\tomcat7\bin）。为了提高灵活性，可在PATH环境变量的最后添加上%catalina_home%\bin（与前一个值之间不要忘了用英文的分号隔开）。把catalina_home放置在两个百分号之间，表示引用这个环境变量的值。这样，当你把tomcat的安装目录换了以后，就只需要修改catalina_home的值，而不需要修改PATH的值了，因为它可以自动计算出新的正确值。
参考资料：
【1】“肖凡的专栏” 博客 “http://legend2011.blog.51cto.com/3018495/553255”
