[Java] Class1 — Java運作原理＆撰寫第一隻java程式

首先你得安裝Java環境：

…..(待補)

Java運作過程

source: Book <<深入淺出JAVA程式語言>>

1. 原始碼(Source code / .java)
   eg: 以java語法了一個java class, 並存成.java檔。eg: Example.java
2. 編譯器(Compiler)
   執行javac程式來編譯Example.java檔。編譯完後，會產生「bytecode」，存成Example.class的檔案
3. 產生成bytecode
   什麼是bytecode呢？是JAVA虛擬機器(JVM)能識別的code, JVM會幫我們把bytecode轉換成裝有JVM的各種不同裝置機器能理解的形式，讓機器運行程式
4. 在裝有JVM的機器上執行code

JVM會將bytecode轉譯成各平台可執行的machine code (讓開發者可以透過JVM，就能夠在各種不同平台.OS上執行java)

source: https://stackoverflow.com/questions/21810538/c-and-java-virtual-machine-code-execution

What’s JVM & JRE & JDK

這篇講得很清楚了～

JVM、JRE 與 JDK

簡述一下：

JVM:

讓bytecode可以在各種不同os上運作的虛擬機器環境。

為什麼需要JVM這一層呢？因為每個OS機器上，他們的指令的機器碼的定義不一樣。你在window上編譯了某種語言並產生的執行檔，放到mac上是無法執行的。JAVA是高階語言，讓開發者及想執行java程式的人，不用擔心這些東西。在每一種JAVA支援的OS上安裝JVM後，JVM會自己幫你把bytecode轉成各平台認得的機器碼來執行。

但JVM是個規格，實際上實作，有不同大廠會依照這個規格實作JAVA VM。JVM被包含在後面說的JRE & JDK裡面（而我們平常安裝JAVA環境，就是選擇JRE or JDK做安裝，所以安裝完後，裡面就有JVM囉！）

JRE:

包含了JVM & JAVA SE API。我們常寫的第一個程式：就是印出hello world

System.out.println(“Hello World”);

先前曾經談過，Java是個標準，System、out、println這些名稱，都是標準中所規範的名稱，實際上必須要有人根據標準撰寫出System.java，編譯為System.class，如此你才能在撰寫第一個Java程式時，使用System類別（Class）上out物件（Object）的println()方法（Method）。

誰來實作System.java？誰來編譯為.class？可能是Oracle、IBM、Apache，無論如何，這些廠商必須根據相關的JSR標準文件，將標準程式庫實作出來，如此你撰寫的第一個Java程式，在Oracle、IBM、Apache等廠商實作的JVM上運行時，引用如System這些標準API，你的第一個Java程式，才可能輕易地運行在不同的平台。

在上圖中右邊可以看到Java SE API，涵蓋了各式常用的程式庫，像是通用的群集（Collection）、輸入輸出、連線資料庫的JDBC、撰寫視窗程式的AWT與Swing等，這些都是在各個JSR標準文件規範之中，

Java Runtime Environment就是Java執行環境，簡稱JRE，包括了Java SE API與JVM。只要你使用Java SE API中的程式庫，在安裝有JRE的電腦上就可以直接運行，無需額外在你的程式中再包裝標準程式庫，而可以由JRE直接提供。

JDK:

你寫的新的.java檔，是誰把他編譯成.class檔呢？是javac ! 他被包含在JDK裡面，JDK就是Java Development Kit !

對於要開發JAVA的工程師來說，需要編譯java檔.需要javadoc等工具提示你java lib的函式定義等等。

正如上圖所示，JDK包括了javac、appletviewer、javadoc等工具程式，對於要開發Java程式的人，必須安裝的是JDK，如此才有這些工具程式可以使用，JDK本身包括了JRE，如此你才能執行Java程式，

所以總結就是「JDK包括了Java程式語言、工具程式與JRE，JRE則包括了部署技術、Java SE API與JVM」。

簡單來說：

撰寫Java程式的人才需要JDK，如果你的程式只是想讓朋友執行呢？那他只要裝JRE就可以了，不用安裝JDK，因為他不需要javac這些工具程式，但他需要Java SE API與JVM。

撰寫第一隻JAVA程式並執行

來點簡單的，如何寫第一隻JAVA程式

開啟記事本，寫下第一支程式：

public class MyFirstJavaClass{
 
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("hello world!");
  }
}

存成 MyFirstJavaClass.java (記得：檔名要與class Name相同！)

於command line中執行：

javac MyFirstJavaClass.java

或 想看編譯過程發生什麼事，可以下 -verbose

javac -verbose MyFirstJavaClass.java

若順利執行完（編譯過程沒發生錯誤），會產生MyFirstJavaClass.class檔(bytecode)

執行.class檔

java MyFirtstJavaClass

Command Line應該就會印出

hello world!

上面四個過程，就是一開始說的「JAVA運作方式」的四個步驟囉！