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JDK 介绍与使用指南

news 2025/7/26 16:24:05

JDK 介绍与使用指南

一、JDK 是什么？

Java Development Kit (JDK) 是 Java 生态的基石，由 Sun Microsystems 在 1995 年推出，后被 Oracle 收购。它的诞生源于一个核心诉求：“Write Once, Run Anywhere”（一次编写，到处运行）。在早期编程环境中，开发者常因不同操作系统（Windows、Linux、Mac）的兼容性问题而痛苦不堪。比如一段 C 语言代码在 Windows 编译后无法在 Linux 运行。JDK 通过引入 Java 虚拟机 (JVM) 解决了这一难题 —— 开发者只需将 Java 源码 (.java) 编译为平台无关的字节码 (.class)，再由各平台上的 JVM 翻译为机器指令执行。

历史关键点：

JDK 1.0 (1996)：首个正式版本，奠定基础 API 和 JVM 模型；
JDK 5 (2004)：革命性更新，引入泛型、注解、自动装箱；
OpenJDK 诞生 (2006)：Sun 将 JDK 开源，促成社区协作；
Oracle 收购 Sun (2010)：主导 JDK 迭代，制定新发布节奏；
LTS 版本策略 (2017 后)：每 3 年推出长期支持版（如 JDK 8、11、17），平衡稳定与创新。

二、JDK 能做什么？

JDK 的核心功能主要有两个：Java 编译器（javac）和 Java 运行时环境（JRE）。

1. Java 编译器（javac）

Java 编译器是 JDK 的核心工具之一，它负责将 Java 源代码（.java 文件）编译成字节码文件（.class 文件）。字节码是一种中间形式的代码，类似于汇编语言，但它不是直接针对特定的硬件平台，而是针对 JVM。这种设计使得 Java 程序具有跨平台的特性。

例如，下面是一个简单的 Java 源代码文件 HelloWorld.java：

public class HelloWorld {public static void main(String[] args) {System.out.println("Hello, World!");}
}

使用 Java 编译器（javac）编译这个文件：

javac HelloWorld.java

编译后会生成一个 HelloWorld.class 文件，这个文件包含了 Java 字节码。

2. Java 运行时环境（JRE）

JRE 是运行 Java 程序的最小环境，它包含了 JVM、Java 核心类库以及其他支持文件。JRE 是运行 Java 程序的基础，如果你只是想运行已经编译好的 Java 程序（.class 文件），只需要安装 JRE 即可。

例如，要运行上面编译生成的 HelloWorld.class 文件，可以使用 Java 命令：

java HelloWorld

Java 命令会启动 JVM，JVM 会加载并执行 HelloWorld.class 文件中的字节码，最终输出 Hello, World!。

除了这两个核心功能外，JDK 还包含了许多其他工具和组件，如调试器（jdb）、文档生成工具（javadoc）、性能分析工具（jstat、jmap、jstack 等）、打包工具（jar）等。

其他工具概览

工具	用途	示例命令
`jar`	打包类文件为 JAR 包	`jar cvf app.jar *.class`
`jdb`	调试器	`jdb MyClass`
`javadoc`	生成 API 文档	`javadoc MyClass.java`
`jconsole`	监控 JVM 资源	GUI 工具

三、安装教程（以 Windows 为例）

步骤 1：下载 JDK

访问 Oracle JDK 下载页或 OpenJDK 官网；
选择 LTS 版本（如 JDK 17）和操作系统（如 Windows x64）；

注意：从 JDK 11 开始，Oracle JDK 需要付费订阅才能用于商业用途。如果你是个人学习或非商业用途，可以继续使用 Oracle JDK；如果是商业用途，建议使用 OpenJDK（免费开源）。OpenJDK 可以从 Adoptium 或 Amazon Corretto 等网站下载。

步骤 2：安装 JDK

双击安装包 → 修改安装路径（建议无空格和中文，如 D:\Dev\Java\jdk-17）→ 完成；

步骤 3：配置环境变量

右键“此电脑” → 属性 → 高级系统设置 → 环境变量；
新建系统变量：
- 变量名：JAVA_HOME
- 变量值：D:\Dev\Java\jdk-17
编辑 Path 变量 → 新增条目：%JAVA_HOME%\bin；

步骤 4：验证安装

> java -version
java version "17.0.5" 2022-10-18 LTS
> javac -version
javac 17.0.5

💡 Linux/macOS 用户：通过包管理器安装更快捷，例如 apt install openjdk-17-jdk（Ubuntu）或 brew install openjdk@17（macOS）。

四、核心功能使用示例

示例 1：编译与运行 HelloWorld

// HelloWorld.java
public class HelloWorld {public static void main(String[] args) {System.out.println("Hello, JDK!"); }
}

# 编译
javac HelloWorld.java  # 生成 HelloWorld.class
# 运行
java HelloWorld        # 输出 Hello, JDK!

示例 2：利用 JVM 垃圾回收（GC）优化内存

以下代码创建的对象会被 GC 自动回收，避免内存泄漏：

public class GCTest {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 10000; i++) {String temp = "Object" + i;  // 临时对象System.gc(); // 建议 JVM 执行 GC（非强制）}}
}

五、与其他产品对比

JDK 发行版对比（Oracle JDK vs OpenJDK）

特性	Oracle JDK	OpenJDK
许可证	BCL/OTN（商用需付费）	GPLv2（完全免费）
开源程度	部分闭源组件	100% 开源
长期支持（LTS）	官方提供（如 JDK 17）	社区/厂商提供（如 Red Hat）
性能差异	几乎无差异	几乎无差异
适用场景	企业生产环境	开发/测试/云原生

注：Java 11 后两者代码库基本一致，主要区别在许可证和商业支持。

版本选择建议

版本	状态	特点
JDK 8	LTS	最稳定，企业主流
JDK 11	LTS	模块化支持，安全增强
JDK 17	LTS	最新特性（如密封类）
JDK 21	非 LTS	前沿功能，适合实验