JDK、JRE、JVM 的关系
在开始学习 Java 之前，首先需要了解 JDK、JRE、JVM 这三个核心概念。
JDK（Java Development Kit）
JDK 是 Java 开发工具包，是开发 Java 程序的完整工具集，包含：
- JRE：Java 运行时环境
- 编译器：javac，将
.java 源文件编译为 .class 字节码
- 调试器：jdb，用于调试 Java 程序
- 文档生成器：javadoc，生成 API 文档
- 其他工具：jar、jps、jstack、jmap 等
JRE（Java Runtime Environment）
JRE 是 Java 运行时环境，是运行 Java 程序所需的最小环境，包含：
- JVM：Java 虚拟机
- 核心类库：rt.jar 等基础类库
- 配置文件：运行时所需的配置
JVM（Java Virtual Machine）
JVM 是 Java 虚拟机，是 Java 实现”一次编写，到处运行”的关键：
- 将字节码（.class）解释/编译为机器码执行
- 不同平台有不同的 JVM 实现
- 提供内存管理、垃圾回收等功能
三者关系
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ JDK │
│ ┌───────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ JRE │ │
│ │ ┌─────────────────────────────────────────┐ │ │
│ │ │ JVM │ │ │
│ │ │ • 类加载器 │ │ │
│ │ │ • 执行引擎 │ │ │
│ │ │ • 垃圾回收器 │ │ │
│ │ │ • 运行时数据区 │ │ │
│ │ └─────────────────────────────────────────┘ │ │
│ │ + 核心类库（rt.jar） │ │
│ │ + 扩展类库 │ │
│ └───────────────────────────────────────────────┘ │
│ + 编译器（javac） │
│ + 调试器（jdb） │
│ + 其他开发工具 │
└─────────────────────────────────────────────────────┘
- 开发者需要 JDK（包含编译工具）
- 用户只需要 JRE（只运行程序）
- JVM 是实际执行字节码的虚拟机
下载 JDK
Oracle JDK
Oracle 官方提供的 JDK，部分版本需要商业许可。
下载步骤：
- 访问 Oracle 官网，选择需要的 JDK 版本
- 根据操作系统选择对应的安装包：
- Windows：
.exe 或 .msi 安装包
- macOS：
.dmg 安装包
- Linux：
.tar.gz 压缩包或 .rpm/.deb 包
OpenJDK
OpenJDK 是开源的 JDK 实现，与 Oracle JDK 功能基本一致。
常用的 OpenJDK 发行版：
版本选择建议
| 版本 | 发布时间 | 支持类型 | 建议 |
|---|
| Java 8 | 2014-03 | LTS | 老项目维护 |
| Java 11 | 2018-09 | LTS | 企业级应用推荐 |
| Java 17 | 2021-09 | LTS | 新项目首选 |
| Java 21 | 2023-09 | LTS | 最新 LTS 版本 |
LTS（Long Term Support）表示长期支持版本，会获得多年的安全更新和 Bug 修复，生产环境推荐使用 LTS 版本。
安装 JDK
Windows
- 运行下载的安装程序（.exe 或 .msi）
- 选择安装目录（建议路径不含中文和空格）
- 按提示完成安装
macOS
方式一：使用安装包
- 运行下载的
.dmg 文件
- 按提示完成安装
- 默认安装到
/Library/Java/JavaVirtualMachines/
方式二：使用 Homebrew
# 安装 OpenJDK 17
brew install openjdk@17
# 创建符号链接
sudo ln -sfn /opt/homebrew/opt/openjdk@17/libexec/openjdk.jdk \
/Library/Java/JavaVirtualMachines/openjdk-17.jdk
Linux
Debian/Ubuntu：
# 更新包列表
sudo apt update
# 安装 OpenJDK 17
sudo apt install openjdk-17-jdk
# 验证安装
java -version
# 安装 OpenJDK 17
sudo yum install java-17-openjdk-devel
# 验证安装
java -version
配置环境变量
Windows
-
右键「此电脑」→「属性」→「高级系统设置」→「环境变量」
-
新建系统变量
JAVA_HOME：
变量名：JAVA_HOME
变量值：C:\Program Files\Java\jdk-17（JDK 安装路径）
-
编辑系统变量
Path，添加：
-
打开新的命令提示符窗口验证：
java -version
javac -version
macOS / Linux
编辑配置文件（~/.bashrc、~/.zshrc 或 ~/.bash_profile）：
# 设置 JAVA_HOME
export JAVA_HOME=/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-17.jdk/Contents/Home
# Linux 通常为：export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-17-openjdk
# 添加到 PATH
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
source ~/.zshrc # 或 ~/.bashrc
echo $JAVA_HOME
java -version
javac -version
验证安装
在终端/命令行执行以下命令：
# 查看 Java 版本
java -version
# 查看编译器版本
javac -version
# 查看 JAVA_HOME
echo $JAVA_HOME # Linux/macOS
echo %JAVA_HOME% # Windows
java version "17.0.9" 2023-10-17 LTS
Java(TM) SE Runtime Environment (build 17.0.9+11-LTS-201)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 17.0.9+11-LTS-201, mixed mode, sharing)
第一个 Java 程序
创建文件 HelloWorld.java：
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, World!");
}
}
# 编译（生成 HelloWorld.class）
javac HelloWorld.java
# 运行
java HelloWorld
Java 程序执行流程
源文件(.java) → 编译器(javac) → 字节码(.class) → JVM → 机器码 → CPU执行
- 编写：程序员编写
.java 源文件
- 编译：javac 将源文件编译为
.class 字节码文件
- 加载：JVM 的类加载器加载字节码
- 验证：验证字节码的正确性和安全性
- 执行：解释器/JIT 编译器将字节码转为机器码执行
Java 的跨平台性是通过 JVM 实现的。同一份 .class 字节码可以在任何安装了对应 JVM 的平台上运行，因为 JVM 负责将字节码翻译为该平台的机器码。
IDE 推荐
开发 Java 程序推荐使用专业的 IDE：
| IDE | 说明 | 适用场景 |
|---|
| IntelliJ IDEA | JetBrains 出品，功能强大 | 专业开发首选 |
| Eclipse | 开源免费，插件丰富 | 传统企业项目 |
| VS Code | 轻量级，需安装 Java 扩展 | 轻量级开发 |
IntelliJ IDEA 是目前最流行的 Java IDE，社区版免费，功能足够日常开发使用。
