【JavaSE】Java程序是怎么跑起来的？

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前言

要想一个Java程序跑起来，电脑一定要先安装好JDK, 安装步骤可以点击链接查看JDK的安装

Java程序的运行步骤

在电脑上运行Java程序需进行3个步骤：

1. 编写Java程序

我们可以使用编辑文本文档的工具（比如记事本，Notepad++）编写Java程序。既然这个文件记载的是Java的源代码，那么把文件的后缀改成 .java
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以记事本或者Notepad++的形式打开HelloWorld.java文件，编写输出Hello World!程序。
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2. 用javac命令编译Java文件

编译Java文件的目的是：把JVM (Java Virtual Machine) 不能理解的源代码文件 (.java文件) 翻译成JVM可以理解的字节码文件 (.class文件) 。 JVM具体是什么在运行class文件会提到。
编译文件需要用到JDK的bin文件中的 javac.exe
其中bin文件中存放了各种工具命令，比较重要的有 javac.exe 和 java.exe
javac.exe是JDK提供的一个编译工具，用来编译.java文件
java.exe是JDK提供的一个运行工具，用来运行.class文件，具体怎么运行，在运行class文件会提到。

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如何使用javac.exe文件编译.java文件呢？在cmd中执行。
操作步骤：

在需要编译的.java文件的上方点击，

输入cmd之后回车

此时，cmd中直接显示了.java文件所在的路径，然后在cmd中输入命令来操作.java文件

可是javac.exe文件路径在C盘，如何在cmd中直接使用javac.exe文件来编译.java文件呢？此时配置环境变量的作用出现了。配置环境变量的操作步骤可以点击链接查看JDK的安装

配置环境变量的意义

虽然在安装JDK的时候，已经帮助我们配置了环境，包含了java.exe, javac.exe, javaw.exe 和 jshell.exe四个工具，但如果要使用JDK的bin文件中的其他工具，还是要手动配置环境变量。
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配置环境变量的目的：方便操作系统找到和执行特定的可执行文件或命令。
在命令行中输入一个命令时，操作系统会根据配置的环境变量来查找并执行对应的可执行文件。如果环境变量设置正确，就可以在任意路径下执行该命令而无需指定完整的文件路径。

比如我要编译上面已经写好的HelloWorld.java文件，编译需要用到javac.exe文件，直接在HelloWorld.java文件的路径下输入javac 后面跟着当前文件路径下需要编译的文件名和.java后缀
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回车执行，编译完成后，在HelloWorld.java文件上方出现HelloWorld.class文件。
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.class文件的内容是字节码，字节码是源代码与二进制机器码的中间形式，此时还不能够在特定的操作系统和硬件平台上执行。
在这里插入图片描述

3. 用java命令运行Class文件

C语言的运行和Java的运行不同。

C语言文件编译之后成为二进制的机器文件，操作系统和硬件平台能直接运行编译好的C语言文件；

Java编译之后是class字节码文件，字节码是源代码与二进制机器码的中间形式，操作系统和硬件平台不能直接运行编译好的class文件，这时需要通过执行JDK中的java.exe命令启动Java运行时环境JRE（Java Runtime Environment）中的Java虚拟机（JVM）并传递字节码文件作为输入，JVM将会加载并解释执行字节码，将其转换为特定操作系统的机器指令执行，最终达到运行class文件的效果。

在cmd运行class文件时，后面不写.class后缀
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JDK, JRE 和JVM的关系

JDK：Java Development Kit 是Java开发工具包，包含JRE和开发工具，开发工具有javac,java,jdb…
JRE：Java Runtime Environment 是Java运行环境，包含了：

JVM：Java Virtual Machine 是Java虚拟机，Java程序运行的地方。
核心类库：也就是JavaSE的标准类库，是Java已经写好的东西，可以直接用。
运行工具：用于执行Java程序和管理Java应用程序。

Java跨平台运行的原理

针对不同的操作系统安装不同的JDK，Java文件用javac编译后，用对应操作系统的JVM解释运行class文件，最后就可以在不同操作系统下运行相同的Java源代码。很符合Java的口号：Write once, Run anywhere
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集成开发环境（IDE）存在的意义？

IDE（Integrated Development Environment，集成开发环境）
在cmd上编译，运行，调试等操作终究是麻烦的。
集成开发环境把编写代码，编译，运行，调试等多种功能综合到一起的开发工具，提高了程序员的开发效率，程序员只需关注写的代码和运行的结果就行。
比如我编写好了输出Hello world!的程序，只需点击Run，集成开发环境自动帮我编译和运行，得到运行结果。
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完。