Java命令简易入门-1：Java基本概念

Java命令简易入门-1：Java基本概念

JDK包含了不少Java开发相关命令。如，javac、java、javap、javaw、javadoc。虽然现在的Java开发都使用IDE完成，基本上不会直接使用这些命令。但是理解这些命令的用法，可以让我们更加扎实的掌握java编译、运行等的基本概念。

在讲解Java命令之前，我们先了解一些基本概念，可以帮助我们更加深刻的所要讲解的Java命令。

一、JRE(Java运行时环境)

Java Runtime Environment。故名思意，包含了运行Java程序所需的环境，比如Java虚拟机、相关的类库等相关资源。**你可以将JRE理解成一个运行在操作系统上的程序，该程序可以用来运行Java程序。**这个程序只用来运行运行Java程序，但并不包含Java开发的工具。因此，对于开发人员，只有JRE是不够。对于需要运行的Java程序的普通用户，只需要正确版本的JRE就可以运行Java程序了。

注意：每个操作系统上的JRE程序都是不一样的，比如Windows与Linux上的JRE就不一样。你可以将不一样，理解成他们的代码不同。因此你在下载时，会发现不同操作操作系统会有不同的JRE，即使是同一个操作系统，32位与64位的JRE也不一样。

二、JDK(Java开发工具)

Java Development Kit。包含了Java开发的工具，比如javac、javap命令、java源代码等。对于开发人员，需要下载这个才能开发Java程序。

JDK 8及之前，安装JDK的时候除了安装JDK还会安装一个独立的JRE，因此你在安装的时候，会发现要安装两个东西。这个JRE，可以运行兼容版本的Java程序。换句话说，对于所有Java程序，某个JRE是完全一样的，不能单独定制。注意：安装JDK 8实际上安装了两个JRE。一个安装在JDK目录的jre目录中，另一个安装在你指定的其他目录。

JDK 11及之后，不包含另一个独立的JRE。JDK本身已经包含了Java的运行时环境，不过这个运行时环境剥离了一些东西，比如默认不包含的Java Swing。Java 11使用了jigsaw模块化系统，你可以为java程序创建一个更小的适合该程序的JRE。比如，你的Java程序不包含Java Swing代码，你可以使用jlink为你的程序定制一个更小的专属于你的程序的JRE。

结论：

1.JDK 11后，你不需要安装独立的JRE，因为其已经包含了。

2.JDK 11引入了模块化系统，你可以为自己的程序定制JRE。

三、Java源代码文件(.class)

.java文件(后缀名为java，如Hello.java)，包含Java源代码。本质上是一个文本文件，可通过文本编辑器编辑，不能直接运行。

四、Java字节码文件(.java)

.class文件(如Hello.class)，.java文件经过javac命令编译得到.class文件。是一个二进制文件，包含了Java虚拟机才看得懂的字节码命令。

五、Java虚拟机(JVM)

Java Virtual Machine，简称JVM。通常来说JRE都要包含JVM。JVM是字节码文件运行的环境，可以加载与运行Java类。你的.class实际上是跑在JVM上，而JVM则是一个独立的程序，运行在操作系统上。每个操作系统上JVM的程序都不一样。但他们有一个共同之处，就是都可以运行你的.class文件。

六、跨平台运行

什么是跨平台运行呢？
就是你编写好的.java源代码编译为.class字节码文件后，那么任何兼容该.class文件的JRE中的JVM都可以运行该字节码文件。而无需考虑这个JRE到底是Linux下的，还是Windows下。简单地说，你在Windows下编译好的.class文件，拿到Linux下，只要JRE版本正确，就可以运行。注意：这里的兼容指的是，Java版本的向下兼容。比如，你在Java 8下编译的字节码文件，理论上来说Java 11是可以直接运行的。反之则不行。

相比较于C或C++语言，你在Windows下使用gcc工具编译、链接成可执行程序.exe。这个可执行程序，在Linux下是无法执行的。

为什么可以跨平台呢？
关键在于JVM。.class字节码文件是结构中立的。所谓的结构中立指的是.class文件包含的面向JVM的字节码命令，而不是面对某个操作系统的机器码。你在哪个操作系统上对某个.java文件进行编译生成的.class文件都是一样的(只要Java版本相同)。因此，不管你是Linux上的JVM还是Windows上的JVM，都可以运行这些.class文件中字节码指令。见下图。

注意：字节码不是机器码，因此不能直接在操作系统上直接运行。只能先运行JVM，才能运行字节码文件。这也就是早期Java程序慢的一个原因。

七、JDK与JRE、JVM的关系？

JDK包含了JRE与Java开发工具(如javac,java,jar, jlink等命令)。
JRE包含了JVM、Java类库与一些资源文件。

八、几个结论

1. Java程序的开发运行流程

编写.java文件—经过javac编译—>.class文件—使用java命令载入—>载入到JVM运行。
如下图所示。

2. 运行JAVA程序必须先运行JRE中的JVM。

3. Java程序是跨平台的。编译好的.class文件可以在不同操作系统上兼容的Java上运行。

4. Java 11及以后支持模块化系统jigsaw。因此可为自己的Java程序定制化JRE。不过初学者，暂时不用考虑这些，直接使用默认的JRE即可。但碰到问题时（如要编写Java Swing程序，却提示错误），要了解问题可能产生的原因。