一.JVM阱缓、JRE和JDK的概念
對于初學(xué)者來說，這三個(gè)術(shù)語出現(xiàn)的頻率很高举农，而且有關(guān)這它們的問題在面試題中也會經(jīng)常出現(xiàn)荆针。因此，理解它們的定義、區(qū)別和聯(lián)系就顯得尤為重要航背。在學(xué)習(xí)這幾個(gè)專業(yè)術(shù)語之前喉悴，我們先來了解一下Java代碼的編譯運(yùn)行過程。
機(jī)器語言是用二進(jìn)制代碼表示的玖媚，能夠被計(jì)算機(jī)直接識別和執(zhí)行的一種機(jī)器指令的集合箕肃。也就是說，通過機(jī)器語言今魔，我們可以直接操控電腦去做任何我們想要執(zhí)行的操作勺像。但是，由于機(jī)器語言是用二進(jìn)制表示的错森，這就導(dǎo)致了它學(xué)習(xí)成本高吟宦、代碼晦澀難懂、不便于調(diào)試等缺點(diǎn)涩维。試想一下殃姓，寫代碼只用0和1，每個(gè)指令都要查手冊瓦阐，而且一旦手誤寫錯(cuò)一個(gè)數(shù)字辰狡，很難靠肉眼識別出來，這對于程序員來說垄分，無疑是一件非常痛苦的事。
高級語言是以人類的日常語言為基礎(chǔ)的一種編程語言娃磺，使用一般人易于接受的文字來表示（例如漢字薄湿、不規(guī)則英文或其他外語），它的學(xué)習(xí)成本相對于機(jī)器語言來說大大降低偷卧，從而使程序編寫更容易豺瘤，亦有較高的可讀性。編譯器是將高級語言翻譯成機(jī)器語言的軟件听诸，使用高級語言編寫的代碼經(jīng)過編譯器翻譯以后得到電腦可以直接執(zhí)行的機(jī)器語言代碼坐求，這就相當(dāng)于變相地編寫機(jī)器語言。電腦領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)明了成百上千種編程語言晌梨，每種語言都有對應(yīng)的編譯器桥嗤。在編寫高級語言之前，首先要確保電腦上已經(jīng)安裝了對應(yīng)的編譯器仔蝌。
高級語言大體上可分為編譯型語言和解釋型語言泛领。編譯型語言首先將源代碼通過編譯器生成機(jī)器語言代碼，再由電腦運(yùn)行生成的機(jī)器語言代碼敛惊。像C和C++等都是編譯型語言渊鞋。解釋型語言不需要事先編譯，直接將源代碼解釋成機(jī)器語言并立即執(zhí)行，每次執(zhí)行都需要重新翻譯锡宋。像Python和JavaScript等都是解釋型語言儡湾。
Java語言是一種特殊的存在。Java源代碼（文件后綴名為.java）首先經(jīng)過編譯之后轉(zhuǎn)換為一種稱為Java字節(jié)碼的中間語言（文件后綴名為.class）执俩，再由Java虛擬機(jī)對字節(jié)碼進(jìn)行解釋和執(zhí)行徐钠。如果說它是編譯型語言，它編譯之后得到的并不是機(jī)器語言代碼奠滑，無法直接運(yùn)行丹皱，這與編譯型語言的定義相矛盾；但是如果說他是解釋型語言宋税，似乎也不太合理摊崭，因?yàn)樗诮忉屩坝幸粋€(gè)編譯過程。因此杰赛，可以說它既是編譯型語言呢簸，又是解釋型語言，也可以說它既不是編譯型語言乏屯，又不是解釋型語言根时。
現(xiàn)在回過頭來看JVM、JRE和JDK的概念辰晕。JVM（Java Virtual Machine蛤迎，Java虛擬機(jī)）是將Java字節(jié)碼解釋給本地系統(tǒng)運(yùn)行的軟件。JVM是Java實(shí)現(xiàn)其平臺無關(guān)性特點(diǎn)的關(guān)鍵含友。Java語言使用JVM屏蔽了與具體平臺相關(guān)的信息替裆，使得Java語言編譯程序只需生成在Java虛擬機(jī)上運(yùn)行的目標(biāo)代碼（字節(jié)碼），就可以在多種平臺上不加修改地運(yùn)行窘问。JVM在執(zhí)行字節(jié)碼時(shí)辆童，把字節(jié)碼解釋成具體平臺上的機(jī)器指令執(zhí)行。這就是Java的能夠“一次編譯惠赫，到處運(yùn)行”的原因把鉴。
但是只有JVM還不能執(zhí)行字節(jié)碼，因?yàn)樵诮忉屪止?jié)碼的時(shí)候JVM需要調(diào)用解釋所需要的類庫儿咱。JRE（Java Runtime Environment庭砍，Java運(yùn)行時(shí)環(huán)境）是運(yùn)行Java程序所必需的環(huán)境的集合，包含JVM標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)及Java核心類庫混埠。也就是說逗威，如果要運(yùn)行Java程序，那么電腦上必須安裝JRE岔冀。
安裝JRE之后凯旭，我們就可以在電腦上運(yùn)行編譯好的Java程序了概耻。這對于Java程序的用戶來說足夠了，但是如果是Java開發(fā)人員罐呼，那么只安裝JRE將無法進(jìn)行Java開發(fā)鞠柄，因?yàn)闊o法將Java源代碼編譯成字節(jié)碼。JDK（Java Development Kit嫉柴，Java開發(fā)工具包）中包含了編譯Java源代碼的工具javac厌杜，提取Java文檔的工具javadoc等工具和JRE。因此计螺，安裝JDK以后夯尽，我們既可以進(jìn)行Java的開發(fā)，也可以運(yùn)行Java程序登馒。下面這張圖很好地說明了這三者之間的關(guān)系：
二.安裝JDK
1.下載JDK
正如上一篇文章中所說匙握，我們選擇安裝JDK11。這里是它的下載地址陈轿。個(gè)人比較喜歡壓縮包的安裝方式圈纺，所以這里選擇windows64位的zip文件。注意要勾選Accept License Aggrement麦射。
將下載的壓縮包解壓至任何你想要安裝的位置蛾娶。這里我將解壓出的jdk-11文件夾放在了F盤的env文件夾下。
2.配置環(huán)境變量
接下來需要配置環(huán)境變量Path和JAVA_HOME潜秋。首先介紹一下為什么需要配置這兩個(gè)環(huán)境變量蛔琅。Path環(huán)境變量用來指定cmd中可執(zhí)行文件的搜索路徑。編譯Java源代碼需要使用javac.exe峻呛，運(yùn)行字節(jié)碼需要使用java.exe揍愁，如果沒有配置這兩個(gè)可執(zhí)行文件的路徑，那么在cmd中使用這兩個(gè)命令時(shí)將會出現(xiàn)“xxx不是內(nèi)部或外部命令”的錯(cuò)誤杀饵。而JAVA_HOME環(huán)境變量則是用來定義JDK的安裝路徑。在一個(gè)環(huán)境變量中可以使用其他環(huán)境變量的值谬擦，使用時(shí)需要在其他環(huán)境變量前后加%切距。例如，JDK的安裝路徑是F:\env\jdk-11惨远，那么JAVA_HOME也需要配置為F:\env\jdk-11谜悟。javac.exe和java.exe的路徑為F:\env\jdk-11\bin，那么Path中只需要配置%JAVA_HOME%\bin即可北秽。這樣做的一個(gè)好處是葡幸，如果要切換或修改JDK的路徑，只需要修改JAVA_HOME的值贺氓。另外一個(gè)需要配置JAVA_HOME的原因是蔚叨，許多組件依賴于Java的環(huán)境，如果不配置JAVA_HOME環(huán)境變量，這些組件將會因?yàn)檎也坏絁ava的安裝路徑而報(bào)錯(cuò)蔑水，例如tomcat邢锯、maven等。
在許多其他有關(guān)配置JDK環(huán)境變量的教程中都配置了CLASSPATH搀别，但是從Java1.5開始就可以不配置這個(gè)環(huán)境變量了丹擎，而且每篇教程里CLASSPATH的值都不一樣，有配置rt.jar的歇父，有配置dt.jar的蒂培，也有配置tools.jar的，這對于初學(xué)者來說非常不友好榜苫。這里我們選擇不配置CLASSPATH變量护戳。
最后再來介紹一下系統(tǒng)變量和用戶變量。在配置每個(gè)環(huán)境變量時(shí)单刁，既可以將其配置在系統(tǒng)變量里灸异，又可以配置在用戶變量里。但是系統(tǒng)變量對所有用戶都有效羔飞，而用戶變量只對當(dāng)前用戶有效肺樟。并且系統(tǒng)變量的優(yōu)先級高于用戶變量，也就是說如果一個(gè)環(huán)境變量在系統(tǒng)變量和用戶變量中都進(jìn)行了配置逻淌，那么電腦將優(yōu)先使用系統(tǒng)變量么伯。因?yàn)橄到y(tǒng)變量中有許多比較重要的環(huán)境變量，所以我選擇在用戶變量中配置Path和JAVA_HOME變量卡儒。
如果是使用IDEA（一個(gè)JDK的集成開發(fā)環(huán)境田柔，下文會講到）進(jìn)行開發(fā)的話，Path變量是沒有必要配置的骨望，因?yàn)榭梢栽贗DEA中配置Java的安裝路徑硬爆。但是為了演示在cmd中使用javac和java命令，我們將同時(shí)配置Path和JAVA_HOME變量擎鸠。
下面是具體的配置步驟：
(1)右鍵我的電腦缀磕，屬性，找到高級系統(tǒng)設(shè)置劣光；
(2)高級袜蚕，環(huán)境變量；
(3)在用戶變量中新建JAVA_HOME變量绢涡，復(fù)制JDK的安裝路徑并粘貼到變量值牲剃，確定；
(4)在用戶變量中編輯Path變量（如果沒有就新建）雄可，填入%JAVA_HOME%\bin凿傅，確定缠犀；
之后一直點(diǎn)擊確定即可退出環(huán)境變量的配置。至此狭归，JDK的環(huán)境變量就全部配置完成了夭坪。此時(shí)可以打開cmd測試一下（如果配置前已經(jīng)打開了cmd，需要關(guān)閉并重新打開过椎，因?yàn)榄h(huán)境變量會在下一次打開cmd時(shí)才生效）室梅。輸入javac -version和java -version，看到如下輸出則表示配置成功：
三.第一個(gè)Java程序--HelloWorld
下面我們將編寫一個(gè)非常簡單的Java程序來體驗(yàn)Java代碼的編寫疚宇、編譯和運(yùn)行亡鼠。
首先新建一個(gè)文本文檔，然后編寫以下代碼：
publicclassHelloWorld{publicstaticvoidmain(String[] args){ System.out.println("Hello World!");// Display the string.}}
保存敷待，然后將文件名修改為“HelloWorld.java”间涵。打開cmd，切換到這個(gè)文件所在的目錄（我將這個(gè)文件放在了F盤的根目錄下）榜揖，然后運(yùn)行javac HelloWorld.java進(jìn)行編譯勾哩，此時(shí)會在目錄中看到生成了一個(gè)HelloWorld.class文件，這個(gè)文件就是編譯之后生成的字節(jié)碼举哟。接著運(yùn)行java HelloWorld（這里不用加.class后綴）思劳，命令行將會輸出“Hello World!”桩皿。
這里看不懂沒有關(guān)系雇逞，我們會在后面的文章中對每一個(gè)語法進(jìn)行介紹粗悯。
四.集成開發(fā)環(huán)境
上一節(jié)中魁兼，我們已經(jīng)了解了如何從命令行編譯和運(yùn)行一個(gè)Java程序，這是一個(gè)很有用的技能膘融。但是每次編譯和運(yùn)行都要手動輸入命令則會顯得有點(diǎn)麻煩坑夯。集成開發(fā)環(huán)境（Integrated Development Environment喂窟，以下簡稱IDE）集成了這些功能庐椒，在編寫完代碼后只需要點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕椒舵，IDE將會在后臺自動為我們執(zhí)行這些命令并將輸出顯示在控制臺上。當(dāng)然约谈，IDE的功能遠(yuǎn)不止于此笔宿，它還提供了調(diào)試、分析窗宇、自動補(bǔ)全、語法檢測等許多功能特纤，它使得我們的開發(fā)工作更加輕松高效军俊。
Java的IDE有很多，其中最出名的要屬eclipse和Intellij IDEA了捧存。eclipse是一個(gè)開源的粪躬、免費(fèi)的集成開發(fā)環(huán)境担败。筆者剛開始學(xué)習(xí)Java使用的就是這款I(lǐng)DE，直到后來遇到了IDEA镰官。個(gè)人更加喜歡IDEA提前，功能非常強(qiáng)大，界面也很美觀泳唠。網(wǎng)上有很多人就eclipse和IDEA哪個(gè)更好展開了激烈的討論狈网，在我看來這是沒有必要的。IDE只是一個(gè)工具笨腥，每個(gè)人選擇自己用著順手的工具就可以了拓哺，我們真正關(guān)注的編程語言本身，而不是使用什么工具并且說服別人一定要去用什么工具脖母。在后面的教程中我都會使用IDEA進(jìn)行講解士鸥。
IDEA分為社區(qū)版（Community）和旗艦版（Ultimate），社區(qū)版免費(fèi)谆级，但是相對于旗艦版來說少了很多功能烤礁，不過對于Java初學(xué)者來說肯定是夠用了。旗艦版收費(fèi)肥照，而且非常貴脚仔，第一年的價(jià)格是499美刀，之后每年便宜100美刀建峭，第三年及以后都是299美刀玻侥。學(xué)生黨可以憑借教育網(wǎng)郵箱（后綴為.edu.cn的郵箱）申請免費(fèi)試用。如果不是學(xué)生黨到但是還是想使用旗艦版的話亿蒸，這里推薦一個(gè)提供免費(fèi)注冊碼的網(wǎng)站凑兰，上面有詳細(xì)的教程。
相信有很多學(xué)習(xí)java的道友边锁，海量知識分姑食，絕對是Java干貨，等各位的到來茅坛，我們一同從入門到精通吧音半！
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