【保存版】Javaの環境変数設定完全マニュアル2024 – 初心者でもわかる設定手順と7つのトラブル解決法

  # Windows
  JAVA_HOME=C:\Program Files\Java\jdk-17

  # Unix/Linux/Mac
  JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-17-openjdk

  # Windows
  PATH=%JAVA_HOME%\bin;%PATH%

  # Unix/Linux/Mac
  PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

重要： モダンなJava開発では、CLASSPATHの直接設定は推奨されず、代わりにビルドツール（Maven/Gradle）による依存関係管理が推奨されます。

   # システム環境変数として以下を設定
   変数名: JAVA_HOME
   変数値: C:\Program Files\Java\jdk-17

   echo %JAVA_HOME%
   # JDKのインストールパスが表示されることを確認

   # Bashの場合
   vim ~/.bash_profile

   # zshの場合
   vim ~/.zshrc

   # Mac
   export JAVA_HOME=$(/usr/libexec/java_home -v 17)

   # Linux
   export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-17-openjdk

   source ~/.bash_profile  # または ~/.zshrc
   echo $JAVA_HOME

# システム環境変数のPATHに以下を追加
%JAVA_HOME%\bin

# シェル設定ファイルに追加
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

# すべてのOSで有効
java -version
javac -version

# Windows
set CLASSPATH=.;%JAVA_HOME%\lib;C:\MyProject\lib\*

# Mac/Linux
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:/MyProject/lib/*

   <!-- Maven pom.xml での依存関係管理 -->
   <dependencies>
       <dependency>
           <groupId>org.example</groupId>
           <artifactId>library</artifactId>
           <version>1.0.0</version>
       </dependency>
   </dependencies>

   # 必要な場合のみ、実行時にクラスパスを指定
   java -cp "./lib/*" com.example.MainClass

# インストール
curl -s "https://get.sdkman.io" | bash

# 利用可能なJavaバージョンの一覧表示
sdk list java

# 特定バージョンのインストール
sdk install java 17.0.2-open

# バージョンの切り替え
sdk use java 17.0.2-open

# デフォルトバージョンの設定
sdk default java 17.0.2-open

# Windows用バージョン切り替えスクリプト (switch-java.bat)
@echo off
if "%1"=="8" (
    set JAVA_HOME=C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_301
) else if "%1"=="11" (
    set JAVA_HOME=C:\Program Files\Java\jdk-11.0.12
) else if "%1"=="17" (
    set JAVA_HOME=C:\Program Files\Java\jdk-17
) else (
    echo Usage: switch-java [8^|11^|17]
    exit /b 1
)
echo Java version switched to %1
java -version

# Unix系システム用スクリプト (switch-java.sh)
#!/bin/bash
case $1 in
    "8")
        export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-8-openjdk
        ;;
    "11")
        export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk
        ;;
    "17")
        export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-17-openjdk
        ;;
    *)
        echo "Usage: source switch-java.sh [8|11|17]"
        return 1
        ;;
esac
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
echo "Java version switched to $1"
java -version

# .env
JAVA_VERSION=17
JAVA_HOME=/path/to/jdk-17
MAVEN_OPTS=-Xmx2g
ADDITIONAL_CLASSPATH=/path/to/project/lib/*

<!-- .idea/compiler.xml -->
<project>
  <component name="JavacSettings">
    <option name="ADDITIONAL_OPTIONS_OVERRIDE">
      <module name="project-name" options="--release 11" />
    </option>
  </component>
</project>

# .settings/org.eclipse.jdt.core.prefs
org.eclipse.jdt.core.compiler.release=enabled
org.eclipse.jdt.core.compiler.source=11
org.eclipse.jdt.core.compiler.target=11

<properties>
    <maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
    <maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
    <java.version>11</java.version>
</properties>

sourceCompatibility = JavaVersion.VERSION_11
targetCompatibility = JavaVersion.VERSION_11

# Windows
echo %PATH%

# Unix/Linux/Mac
echo $PATH

# Windows
echo %JAVA_HOME%

# Unix/Linux/Mac
echo $JAVA_HOME

# Windows
set PATH=%JAVA_HOME%\bin;%PATH%

# Unix/Linux/Mac
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

# Windows
dir %JAVA_HOME%

# Unix/Linux/Mac
ls -l $JAVA_HOME

# 現在のクラスパスを表示
java -XshowSettings:properties -version 2>&1 | grep "java.class.path"

# 環境変数の確認コマンド
# Windows
set | findstr "JAVA"

# Unix/Linux/Mac
env | grep "JAVA"

# Windows（管理者権限で実行）
whoami /groups

# Unix/Linux/Mac
id

# Bash
cat ~/.bashrc
cat ~/.bash_profile

# Zsh
cat ~/.zshrc

# Windows PowerShell
$env:Path -split ';' | Select-Object -Unique

# Unix/Linux/Mac
echo $PATH | tr ':' '\n'

// 非推奨な方法
public class Config {
    // ハードコードされた接続情報（危険）
    private static final String DB_PASSWORD = "password123";
}

// 推奨される方法
public class Config {
    // 環境変数から安全に読み込み
    private static final String DB_PASSWORD = System.getenv("DB_PASSWORD");
}

# 暗号化ツールの使用例（Jasypt）
java -cp jasypt-1.9.3.jar org.jasypt.intf.cli.JasyptPBEStringEncryptionCLI \
  input="secretPassword" \
  password=masterPassword \
  algorithm=PBEWITHHMACSHA512ANDAES_256

# Unixシステムでの権限設定
chmod 600 ~/.env
chmod 700 ~/.ssh

public class EnvironmentAuditor {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(EnvironmentAuditor.class);

    public static void logEnvironmentAccess(String variableName) {
        logger.info("Environment variable accessed: {}", variableName);
        // アクセス情報の記録
    }
}

# .env.template
# データベース設定
DB_HOST=localhost
DB_PORT=5432
DB_NAME=myapp
DB_USER=
DB_PASSWORD=

# API設定
API_KEY=
API_ENDPOINT=https://api.example.com

# 環境変数設定ガイド

## 必要な環境変数
- `JAVA_HOME`: JDKのインストールパス
- `DB_CONFIG`: データベース設定ファイルのパス
- `API_CREDENTIALS`: API認証情報

## 設定手順
1. `.env.template`を`.env`にコピー
2. 必要な値を設定
3. アプリケーションを再起動

# .gitignore
.env
*.properties
!.env.template
!example.properties

# Dockerfile
FROM openjdk:17-slim
ENV JAVA_OPTS="-Xmx512m"
ENV APP_HOME=/usr/app

# 環境変数の設定
ARG DB_URL
ENV DB_URL=${DB_URL}

# 機密情報はビルド時に注入
ARG DB_PASSWORD
ENV DB_PASSWORD=${DB_PASSWORD}

# docker-compose.yml
version: '3.8'
services:
  app:
    build: .
    environment:
      - SPRING_PROFILES_ACTIVE=prod
      - DB_URL=${DB_URL}
    env_file:
      - .env.prod

# GitHub Actions例
name: Java CI with Maven
on: [push]
jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    env:
      JAVA_HOME: ${{ env.JAVA_HOME_17_X64 }}
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: Set up JDK
        uses: actions/setup-java@v2
        with:
          java-version: '17'
          distribution: 'adopt'
      - name: Build with Maven
        env:
          DB_PASSWORD: ${{ secrets.DB_PASSWORD }}
        run: mvn -B package

　● 環境別の設定分離

<!-- Run Configuration Environment Variables -->
SPRING_PROFILES_ACTIVE=development
LOG_LEVEL=DEBUG
CUSTOM_CONFIG_PATH=${PROJECT_DIR}/config

# .env support plugin
DATABASE_URL=jdbc:postgresql://localhost:5432/mydb
API_KEY=${SECRET_KEY}
CACHE_TTL=3600

// デバッグ時の環境変数チェック
public class EnvironmentDebugger {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> env = System.getenv();
        env.forEach((key, value) -> {
            if (key.startsWith("APP_")) {
                System.out.printf("%s=%s%n", key, value);
            }
        });
    }
}

pipeline {
    agent any
    environment {
        JAVA_HOME = tool 'JDK17'
        MAVEN_HOME = tool 'Maven3'
        // 機密情報は資格情報プロバイダーから取得
        DB_CREDS = credentials('db-credentials')
    }
    stages {
        stage('Build') {
            environment {
                // ステージ固有の環境変数
                SPRING_PROFILES_ACTIVE = 'test'
            }
            steps {
                sh """
                    export PATH=\$JAVA_HOME/bin:\$MAVEN_HOME/bin:\$PATH
                    mvn clean package -DskipTests
                """
            }
        }
        stage('Test') {
            environment {
                // テスト用の環境変数
                TEST_DB_URL = 'jdbc:h2:mem:testdb'
            }
            steps {
                sh 'mvn test'
            }
        }
    }
}

name: Advanced Java CI
on: [push]
jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    strategy:
      matrix:
        java: ['11', '17']
        profile: ['dev', 'prod']

    env:
      APP_ENV: ${{ matrix.profile }}

    steps:
      - uses: actions/checkout@v2

      - name: Set up JDK ${{ matrix.java }}
        uses: actions/setup-java@v2
        with:
          java-version: ${{ matrix.java }}
          distribution: 'adopt'

      - name: Configure AWS credentials
        uses: aws-actions/configure-aws-credentials@v1
        with:
          aws-access-key-id: ${{ secrets.AWS_ACCESS_KEY_ID }}
          aws-secret-access-key: ${{ secrets.AWS_SECRET_ACCESS_KEY }}
          aws-region: ap-northeast-1

      - name: Build and Test
        env:
          SPRING_PROFILES_ACTIVE: ${{ matrix.profile }}
        run: |
          mvn -B package

# マルチステージビルド用Dockerfile
FROM maven:3.8.4-openjdk-17 AS builder
WORKDIR /build
COPY pom.xml .
COPY src src
RUN mvn package -DskipTests

FROM openjdk:17-slim
WORKDIR /app
COPY --from=builder /build/target/*.jar app.jar

# デフォルト値を設定
ENV APP_PORT=8080 \
    JAVA_OPTS="-Xmx512m" \
    SPRING_PROFILES_ACTIVE="prod"

# ヘルスチェック用の環境変数
HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s \
    CMD curl -f http://localhost:${APP_PORT}/actuator/health || exit 1

ENTRYPOINT ["sh", "-c", "java ${JAVA_OPTS} -jar app.jar"]

version: '3.8'
services:
  app:
    build:
      context: .
      args:
        - BUILD_VERSION=${BUILD_VERSION:-latest}
    environment:
      - SPRING_PROFILES_ACTIVE=${ENV:-prod}
      - DB_HOST=${DB_HOST:-localhost}
      - REDIS_HOST=${REDIS_HOST:-redis}
    secrets:
      - db_password
      - api_key

  redis:
    image: redis:6-alpine
    environment:
      - REDIS_PASSWORD=${REDIS_PASSWORD}

secrets:
  db_password:
    file: ./secrets/db_password.txt
  api_key:
    file: ./secrets/api_key.txt

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix = "app")
public class AppConfig {

    @Value("${JAVA_HOME}")
    private String javaHome;

    @Value("${APP_CONFIG_PATH:#{systemProperties['user.home']}/.app}")
    private String configPath;

    // 暗号化された環境変数の処理
    @Bean
    public static PropertySourcesPlaceholderConfigurer propertyConfigurer() {
        PropertySourcesPlaceholderConfigurer configurer = new PropertySourcesPlaceholderConfigurer();
        configurer.setPropertySources(new EncryptedPropertiesPropertySource());
        return configurer;
    }
}

@Component
public class EnvironmentRefresher {
    private final ConfigurableEnvironment environment;

    @Scheduled(fixedRate = 300000) // 5分ごとに更新
    public void refreshEnvironment() {
        MutablePropertySources propertySources = environment.getPropertySources();
        // 環境変数の再読み込み処理
    }
}