学习 Java 你必须要知道的东西（一）【Java三大版本、编译型和解释型、JDK JRE JVM】

Java基础

一、Java三大版本

JavaSE

标准版（桌面程序、控制台开发...）

JavaME

嵌入式开发（手机、家电...）

JavaEE

企业级开发（web端、服务器开发...）

二、编译型 和 解释型

编译型

属于编译型语言的有：C、C++、Delphi等，其中选取C语言为代表来说明。首先，C编程的基本策略是，用程序把源代码文件转换为可执行文件。

解释型

属于解释型语言的有：Python、JavaScript 、 Perl 、Shell等，其中选取Python为代表来说明。首先，Python编程的基本策略是，用程序把源代码文件一行一行地转换为可执行代码。

总结

编译型语言执行的时候，CPU可直接读取可执行代码(机器语言)，速度很快；
解释型语言执行的时候，需要解释器翻译一行，CPU执行一行，速度相对较慢；
编译型语言，不仅要根据不同CPU安装对应编译器，还需要根据不同操作系统选用应不同启动代码，不便利；
解释型语言，仅需要根据不同操作系统安装对应解释器，十分便利。

Java程序运行流程

三、JDK、JRE、JVM

JDK：Java Development Kit

Java开发环境，整个Java的核心，包含JRE、Java开发工具

JRE：Java Runtime Environment

​Java运行环境，包含虚拟机JVM、Java基础类库

JVM：Java Virtual Machine

虚拟机，java文件编译成字节码（class）文件后，字节码文件在JVM上运行
JVM内存区域划分：主要分为类装载器、执行引擎、运行时数据区
类装载器：每个JVM都由一个类加载子系统负责加载程序中的类和接口，并赋予唯一的名字。JVM的类装载器主要包括两种：启动类装载器和用户自定义类载器；启动类装载器是JVM实现的一部分，用户自定义类装载器则是Java程序的一部分，且必须是ClassLoader的子类。

执行引擎：用于执行字节码或者本地方法，主要执行技术有 解释、即时编译、自适应优化、芯片级直接执行，他们都是将高级语言翻译为机器语言；其中解释属于第一代JVM，即时编译JIT属于第二代JVM，自适应优化吸取第一代JVM和第二代JVM的经验，采用两者结合的方式，开始对所有的代码都采取解释执行的方式，并监视代码执行情况，然后对那些经常调用的方法启动一个后台线程，将其编译为本地代码，并进行仔细优化。若方法不再频繁使用，则取消编译过的代码，仍对其进行解释执行。

运行时数据区：主要包括 栈、堆、方法区、PC寄存器、本地方法栈

栈：虚拟机只会直接对 栈 执行两种操作：以帧（即方法）为单位 压栈、出栈；Java方法有两种返回方式，return和抛出异常，两种方式都会导致该方法对应的帧出栈和释放内存；
堆：存储对象实例以及数组值的区域，可以认为Java中所有通过new创建的对象的内存都在此分配，堆中的对象的内存需要等待GC进行回收，堆是JVM中所有线程共享的，因此在其上进行对象内存的分配均需要进行加锁，这也导致了new对象的开销是比较大的；
方法区：存放加载的类信息（名称、修饰符等）、类中的静态变量、类中定义为final类型的常量、类中的Field信息、类中的方法信息，当开发人员在程序中通过Class对象中的方法来获取信息时，这些数据都来源于方法区，同时方法区也是全局共享的，在一定的条件下它也会被GC，当方法区域需要使用的内存超过其允许的大小时会抛出OutOfMemory的错误信息；

Tips：栈内存中的数据线程私有，堆、方法区中的数据所有线程共享。

Java 跨平台

因此综上所述，Java “跨平台” 实际就是根据JVM的特性，字节码文件可以在任何具有Java虚拟机的计算机或者电子设备上运行，只要安装JRE即可运行Java程序（可以理解为 先编译再运行），达到 “一次编程到处运行” 的效果。