01、Java基础入门：JDK、JRE、JVM关系详解及开发流程

1. JDK, JRE, JVM 的关系（核心重点）

它们是 包含关系，从下到上层层嵌套，共同支撑Java程序的运行与开发。

JVM (Java Virtual Machine) ：Java虚拟机
- 是Java程序的"运行引擎"，负责将字节码翻译成底层系统可执行的机器码。
- 核心作用是屏蔽操作系统差异，实现"一次编写，到处运行"（Write Once, Run Anywhere）。
- 单独存在无法运行程序，因为它缺少核心类库（如java.lang包）。
JRE (Java Runtime Environment) ：Java运行环境
- 公式：JRE = JVM + 核心类库 (Libs)
- 作用：提供运行Java程序所需的基础环境，包括JVM和标准类库。
- 适用场景：仅需要运行已编译的Java程序（如运行Minecraft客户端）。
JDK (Java Development Kit) ：Java开发工具包
- 公式：JDK = JRE + 开发工具 (javac, java, jdb等)
- 作用：为开发者提供编译、调试、文档生成等工具，是开发Java程序的必备环境。

2. Java 开发步骤

Java是半编译半解释型语言 ，标准开发流程分为三步，通过mermaid流程图直观展示：
javac 编译
类加载
执行引擎
编写源代码

HelloWorld.java
生成字节码

HelloWorld.class
JVM运行时数据区

堆/栈/方法区
解释执行 / JIT编译
本地机器码
操作系统 + 硬件

编写 (Write) ：
- 创建.java源文件（如HelloWorld.java），编写人类可读的Java代码。
编译 (Compile) ：
- 使用javac命令将源代码编译为.class字节码文件（如javac HelloWorld.java）。
- 字节码是JVM可识别的中间代码，与操作系统无关。
运行 (Run) ：
- 使用java命令启动JVM并加载字节码（如java HelloWorld，注意不加.class后缀）。
- JVM通过解释器或JIT（Just-In-Time）编译器将字节码转换为本地机器码执行。

3. 注释 (Comments)

注释是给程序员看的说明，Java编译器会忽略。共有三种类型：

单行注释 ：//

java 复制代码

// 这是一个单行注释，仅限一行
int a = 10;

多行注释 ：/* ... */

java 复制代码

/* 这是一个多行注释
   可以跨行书写
   不会被编译执行 */

文档注释 ：/** ... */（重要）
- 通常用于类、方法、变量上方，可通过javadoc命令生成HTML文档。
java 复制代码
```
/**
 * 这是一个文档注释
 * @author 作者名
 * @version 1.0
 */
public class Demo { }
```

4. Java 语言的优缺点

优点

跨平台性：JVM屏蔽底层差异，实现"一次编写，到处运行"。
面向对象：支持封装、继承、多态，适合开发大型企业级系统。
健壮性：强类型机制、异常处理、自动垃圾回收（GC），减少内存泄漏风险。
生态强大：拥有Spring、大数据框架（如Hadoop）、海量开源库，功能覆盖全面。
多线程支持：内置多线程机制，易于开发高并发应用。

缺点

语法繁琐：相比Python/Go，需编写更多"样板代码"（如Getter/Setter，可通过Lombok插件缓解）。
启动慢：JVM冷启动较慢，不适合轻量级脚本或Serverless场景。
内存占用高：Java应用通常比C++应用占用更多内存。

5. JVM 的核心原理（补充）

JVM运行时将内存划分为不同区域，核心区域包括：
JVM运行时数据区
堆

Heap

new对象存储区

GC主要工作区
栈

Stack

局部变量+方法调用

自动回收
方法区

Method Area

类信息+常量+静态变量

堆 (Heap) ：
- 存放所有new出来的对象实例，是GC的主要工作区域。
栈 (Stack) ：
- 存放局部变量和方法调用，方法执行完毕后栈内存自动释放。
方法区 (Method Area) ：
- 存放类的元数据、常量池、静态变量等信息。

总结

Java的跨平台性依赖于JVM的"翻译"能力------JVM针对不同操作系统提供对应版本，将统一的.class字节码转换为本地机器码。理解JDK、JRE、JVM的关系，以及Java开发流程和JVM内存结构，是掌握Java基础的关键。这些知识不仅帮助初学者建立系统认知，也为后续学习高级特性（如GC调优、多线程）打下坚实基础。