JavaSE核心技术
Java的初识
JDK，JRE和JVM
1.简介
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JDK（Java Development Kit）
定义：全称Java Development Kit，是Java语言的软件开发工具包，它提供了Java的开发环境和运行环境。
内容：包括Java运行环境（JRE）、Java工具（如javac编译器、java运行命令等）和Java基础类库。
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JRE（Java Runtime Environment）
定义：全称Java Runtime Environment，是Java的运行环境，提供了在计算机上运行Java应用程序所需的最小环境。
内容：包括Java虚拟机（JVM）、Java平台核心类库和支持文件。
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JVM（Java Virtual Machine）
定义：全称Java Virtual Machine，是Java虚拟机的缩写，是一个虚构出来的计算机，用于执行Java字节码。
内容：包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域。
2.区别
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JDK：主要用于Java程序的开发，提供了从编写、编译到运行Java程序所需的一切工具和环境。
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JRE：用于运行Java程序，提供了Java程序运行时的必要环境，包括JVM和Java核心类库。
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JVM：是Java程序运行的核心，负责将Java字节码转换为机器码并执行，实现了Java的跨平台特性。
3.联系
- 包含关系：JDK包含了JRE，而JRE又包含了JVM。这种关系可以表示为JDK > JRE > JVM。
- 功能互补：JDK提供了完整的Java开发环境，包括开发工具和运行环境；JRE提供了Java程序运行时的必要环境；JVM则是Java程序运行的核心，负责将Java字节码转换为机器码并执行。这三者共同构成了Java程序的开发、运行和执行的完整体系。
- 跨平台特性：JVM是Java跨平台的核心，通过JVM，Java程序可以在不同的操作系统上运行而无需修改源代码。这种跨平台特性是Java语言的重要优势之一。
JDK的安装配置
安装
- 建议：安装路径不要有中文或者空格等特殊符号。
安装步骤：
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双击jdk-8_windows-x64_bin.exe文件，并单击下一步。
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修改安装路径，自定义。
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将安装路径修改为D:\develop_tools\jdk\jdk-版本号\，并单击下一步。
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稍后几秒，安装完成。
配置环境变量
- 打开系统属性：在Windows中，右键点击“此电脑”或“计算机”，选择“属性”，然后点击“高级系统设置”，再点击“环境变量”。
- 配置JAVA_HOME在：“系统变量”区域，点击“新建”按钮。变量名填写
JAVA_HOME，变量值填写JDK的安装路径（例如C:\Program Files\Java\jdk-11.0.13）。 - 配置PATH：找到名为
Path的系统变量，点击“编辑”按钮。在变量值的末尾添加%JAVA_HOME%\bin（注意前面要有分号分隔符）。 - 保存并退出：点击“确定”按钮保存更改，并关闭所有打开的对话框。
验证安装
- 打开命令提示符（CMD），输入
java -version和javac -version命令，如果安装成功，将显示Java和Java编译器的版本信息。
Java编译和运行的命令
编译命令
编译命令：javac
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功能：将Java源文件（.java文件）编译成Java字节码文件（.class文件）。
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用法：在命令行中，进入包含Java源文件的目录，然后输入
javac 文件名.java。例如，如果有一个名为Demo.java的源文件，则编译命令为javac Demo.java。注意事项
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确保JDK已经正确安装，并且
javac命令在系统的PATH环境变量中。 -
编译时，如果源文件中有语法错误，
javac会报错，并指出错误的位置。 -
编译成功后，会在同一目录下生成相应的.class文件。
运行命令
运行命令：java
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功能：运行Java字节码文件（.class文件），由Java虚拟机（JVM）对字节码进行解释和执行。
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用法：在命令行中，进入包含.class文件的目录，然后输入
java 类名（注意不带.class后缀）。例如，如果有一个名为Demo的类（即Demo.class文件），则运行命令为java Demo。注意事项
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确保JDK已经正确安装，并且
java命令在系统的PATH环境变量中。 -
运行时，JVM会在当前目录的上一级目录（即类路径）中查找类文件，如果找不到，会报错。
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如果需要指定类路径，可以使用
-cp或-classpath选项，后跟类路径的值。
总结
JDK的编译和运行命令是Java开发中的基础命令，掌握它们对于进行Java编程至关重要。编译命令javac用于将Java源文件编译成字节码文件，而运行命令java则用于执行这些字节码文件。在使用这些命令时，需要注意JDK的安装和配置，以及命令的语法和用法。
Java跨平台原理
1. 编译成中间代码（字节码）
- 编译过程：Java源代码（.java文件）首先被编译成中间代码，即字节码（.class文件）。这一过程是通过Java编译器（javac）完成的。
- 平台无关性：字节码是一种与特定平台无关的代码，它既不是针对任何特定硬件的机器码，也不是依赖于任何操作系统的代码。因此，字节码可以在任何安装了Java虚拟机（JVM）的系统上执行。
2. Java虚拟机（JVM）
- 定义与功能：JVM是一个可以执行Java字节码的虚拟计算机。它模拟了各种计算机功能，使得Java程序能够在不同平台上运行而无需修改源代码。
- 平台特定实现：虽然JVM本身是一个规范，但每个操作系统都有对应的JVM实现。这些实现将字节码转换为特定平台的机器码，从而实现了Java程序的跨平台运行。
- 性能优化：JVM还包含了即时编译器（JIT），它可以将频繁执行的字节码编译成本地机器码，以提高程序的执行效率。
3. 丰富的标准库和API
- 标准库：Java提供了一个丰富的标准库，这些库是用Java编写的，对所有平台都是相同的。这意味着Java程序可以利用这些标准库来进行文件操作、网络通信等，而不必担心底层操作系统的差异。
- 抽象操作系统接口：Java还提供了一套抽象的接口来代表底层操作系统的功能，这样Java程序就可以通过这些接口与操作系统交互，而不需要直接与操作系统打交道。
4. 跨平台性带来的优势
- 灵活性：Java程序只需要编译一次，就可以在任何支持JVM的操作系统上运行，这大大提高了开发效率和灵活性。
- 广泛应用：由于Java的跨平台性，它被广泛用于开发各种类型的应用程序，包括桌面应用程序、Web应用程序、移动应用程序以及企业级应用程序等。
5. 注意事项
- JVM的特定性：虽然Java程序本身是跨平台的，但JVM并不是。不同的操作系统需要安装对应版本的JVM才能运行Java程序。
- 性能差异：开发者需要考虑到不同平台上可能存在的性能差异，以及确保使用的第三方库和工具也是跨平台的。