一、JDK
1. 定义与功能
- 定义：JDK是Java语言的软件开发工具包（Software Development Kit），它包含了Java的开发工具和运行环境。
- 功能：JDK提供了编写、编译、调试Java程序所需的所有工具和资源，包括Java编译器（javac）、Java运行时环境（JRE）、Java调试器（jdb）以及大量的Java类库等。这些工具和资源使得Java程序员能够开发、测试和部署Java应用程序。
2. 组件
- JDK的主要组件包括：
- 编译器：将Java源代码（.java文件）编译成Java字节码（.class文件）。
- 运行时环境：即JRE，用于运行编译后的Java程序。
- 开发工具：如调试器、文档生成器等。
- 类库：包括Java核心类库和第三方类库，为Java程序提供丰富的功能支持。
3. 面向对象
- JDK主要面向Java开发人员，是开发Java应用程序的必备工具。
4. 安装与配置
- 安装JDK时，通常也会安装JRE，因为JDK包含了JRE。
- 安装完成后，需要设置环境变量（如PATH），以便在命令行中直接使用JDK提供的工具。
二、JRE
1. 定义与功能
- 定义：JRE是Java程序的运行环境，它提供了运行Java程序所需的基础设施。
- 功能：JRE包含了Java虚拟机（JVM）和Java核心类库，这些组件共同为Java程序提供了一个运行时环境。用户无需了解Java程序的编译过程，只需在安装了JRE的计算机上即可运行Java程序。
2. 组件
- JRE的主要组件包括：
- Java虚拟机（JVM）：负责将Java字节码转换成计算机可以直接执行的机器码。
- Java核心类库：提供了一系列Java程序运行所需的类和接口。
3. 面向对象
- JRE主要面向普通用户或Java程序的使用者，他们不需要进行Java程序的开发或调试，只需运行Java程序即可。
4. 安装与配置
- 如果只需要运行Java程序而不需要开发Java程序，可以只安装JRE。
- 安装JRE时，无需设置复杂的环境变量，通常只需按照安装向导进行操作即可。
JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，是一个虚构的计算机，它通过在实际计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现其运行。JVM是Java技术的核心部分，使得Java程序能够"一次编写，到处运行"（Write Once, Run Anywhere, WORA）。以下是关于JVM的详细解析：
三、JVM
1、JVM的定义与功能
- 定义：JVM是一个能够执行Java字节码（.class文件）的虚拟计算机。它包含了一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域等组件。
- 功能：JVM的主要功能是读取Java字节码，并将其转换为机器码执行。这个过程可以通过解释执行（逐行转换并运行）或JIT（Just-In-Time）编译执行（将字节码编译成本地机器码以提高效率）来完成。
2、JVM的组成结构
JVM主要由以下几个部分组成：
- 类加载器（Class Loader）：负责加载类的二进制数据到JVM的方法区中，并在堆区创建对应的java.lang.Class对象，作为程序中对这类数据访问的入口。
- 运行时数据区（Runtime Data Areas） ：
- 方法区（Method Area）：用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
- 堆（Heap）：被线程共享的一块内存区域，创建的对象和数组都保存在Java堆内存中，也是垃圾收集器进行垃圾收集的最重要的内存区域。
- 栈（Stack）：每个线程创建的同时都会创建虚拟机栈，其内部保存一个个栈帧（Stack Frame），对应着每一次方法调用。
- 程序计数器（Program Counter Register）：是一块较小的内存空间，是当前线程所执行的字节码行号指示器。
- 本地方法栈（Native Method Stacks）：与虚拟机栈所发挥的作用非常相似，其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。
- 执行引擎（Execution Engine）：负责执行JVM的字节码。执行引擎在执行的过程中会进行字节码的解释执行，或者将字节码编译成本地代码进行执行。
- 垃圾收集器（Garbage Collector, GC）：负责回收JVM堆内存中不再被引用的对象所占用的内存，以避免内存泄露。
3、JVM的作用与特点
- 作用 ：
- 提供跨平台能力：JVM作为中间层，屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java程序能够在不同的操作系统和硬件平台上运行而无需修改。
- 内存管理：JVM负责动态分配内存给Java对象和数组，并通过垃圾回收机制回收不再被引用的对象所占用的内存。
- 安全特性：JVM提供了多层安全特性，包括类加载机制中的字节码验证器，确保加载的代码在执行前不会对JVM造成伤害，防止恶意代码执行。
- 多线程支持：JVM允许多线程的执行，对多线程环境中的线程调度和管理提供支持。
- 特点 ：
- 移植性强：由于JVM的跨平台能力，Java程序可以轻松地在不同的操作系统和硬件平台上运行。
- 安全性高：JVM通过多层安全机制保护程序的安全执行。
- 面向对象：Java语言是一种面向对象的编程语言，JVM也支持面向对象的特性。
- 自动垃圾回收：JVM通过垃圾回收机制自动回收不再被引用的对象所占用的内存，减轻了程序员的负担。
综上所述，JVM是Java技术的核心部分，它提供了跨平台能力、内存管理、安全特性和多线程支持等功能，使得Java程序能够高效、安全地在各种平台上运行。
三、JDK与JRE以及JVM之间的关系
1.JDK与JRE之间的关系
包含关系：
- JDK包含了JRE，即安装了JDK就意味着同时也安装了JRE。因此，安装了JDK的计算机上无需再单独安装JRE。
功能差异：
- JDK提供了开发Java程序所需的全套工具和资源，而JRE仅提供了运行Java程序所需的基础设施。
使用场景：
- JDK主要面向开发人员，用于开发、测试和部署Java应用程序；而JRE主要面向普通用户或程序使用者，用于运行Java程序。
2.JRE与JVM之间的关系
包含关系：
- JRE包含了JVM。JRE是Java程序的运行环境，而JVM是JRE中的核心组件，负责执行Java字节码。
功能差异：
- JRE：提供了运行Java程序所需的所有运行时库和虚拟机。除了JVM之外，JRE还包括了Java核心类库和其他支持文件，这些都是运行Java程序所必需的。
- JVM：是Java程序的执行引擎，它能够将Java字节码转换成特定系统架构上的机器码并执行。JVM是跨平台的，因为它将字节码转换成机器码的工作是在运行时动态完成的，而不是在编译时。
组件关系：
- 在JRE中，JVM与Java核心类库和其他支持文件共同协作，为Java程序提供一个完整的运行环境。
示例：如下是Java8.0 platform
小结
JDK=JRE+开发工具集（例如Javac编译工具等）
JRE=JVM+Java SE 标准类库
简而言之，JDK是开发Java程序的全套工具包，包含了JRE和额外的开发工具；JRE是运行Java程序的必须环境，包含了JVM和Java核心类库；而JVM则是执行Java字节码的核心引擎。这三者共同构成了Java技术的核心部分，使得Java程序能够跨平台运行并享受丰富的开发资源和运行支持。