JDK、JRE和JVM之前有什么关系？

JDK、JRE、JVM之间是包含关系，具体为JDK>JRE>JVM。详细解释如下：

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1. JDK是什么？有哪些内容组成？

JDK（Java Development Kit，Java开发工具包）

JDK 是 Java 开发人员用于开发 Java 应用程序的工具包。它是一个面向开发者的完整环境，包含编译、调试、运行 Java 程序所需的一切。

组成部分

JDK 包括以下主要部分：

1. JVM（Java Virtual Machine，Java虚拟机）

   • JVM 是 Java 程序的运行环境，负责将 Java 字节码（.class 文件）解释或编译为机器可以理解的指令并执行。
   • 它具有平台无关性，是 Java "一次编译，到处运行"的核心。

2. 核心类库（Core Libraries）

   • 这是 Java 的标准库，包含了 Java 语言提供的基础功能，比如数据结构（集合框架）、I/O操作、多线程支持、网络编程、数据库操作等。开发者无需重新编写这些功能，可以直接调用核心类库中的现成方法。
   • 示例：java.util.*（集合框架）、java.io.*（文件I/O）、java.net.*（网络通信）。

3. 开发工具（Development Tools）

   • 编译工具：将 Java 源代码（.java 文件）编译为字节码文件（.class 文件）。
     • javac：编译器。
   • 运行工具：运行 Java 程序。
     • java：Java 程序启动器。
   • 调试工具：帮助开发者调试代码。
     • jdb：Java 调试工具。
   • 其他工具：
     • javadoc：生成文档的工具。
     • jarsigner：签署 JAR 文件的工具。
     • jhat：分析堆转储的工具。

4. 附加库（Optional Libraries）

   • 某些 JDK 还附带其他扩展库，用于支持高级功能，例如 JavaFX（图形界面开发）。

5. Java 应用示例代码和演示

   • JDK 中可能包括一些官方提供的示例代码，供开发者学习和参考。

JDK 的主要用途

• 编写、编译和运行 Java 程序。
• 通过调试工具检测和解决代码中的问题。
• 生成 API 文档。

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2. JRE是什么？有哪些内容组成？

JRE（Java Runtime Environment，Java运行时环境）

JRE 是 Java 程序运行所需的环境，它不包含开发工具，主要面向普通用户和生产环境中运行 Java 程序的需求。JRE 是 JDK 的一个子集。

组成部分

1. JVM（Java Virtual Machine，Java虚拟机）

   • 同 JDK 中的 JVM，负责解释和执行 Java 字节码。

2. 核心类库（Core Libraries）

   • 包含支持 Java 程序运行所需的所有标准类库。开发者可以利用这些类库实现文件操作、数据处理、网络通信等功能。

3. 运行工具（Runtime Tools）

   • java：Java 程序启动器，用于运行 Java 应用程序。
   • javaw：类似于 java，但不弹出控制台窗口，常用于图形化界面程序（如 JavaFX 应用）。
   • 其他工具：如支持运行 Java Web Start 应用的工具（已逐步淘汰）。

JRE 的主要用途

• 提供运行 Java 应用程序的环境，无需包含开发工具。
• 是普通用户安装 Java 程序（如 IntelliJ IDEA、Minecraft 等 Java 应用）的必要组件。

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3. JDK、JRE、JVM 三者的包含关系

包含关系概述

• JDK 包含 JRE，JRE 包含 JVM。
• 当已经把代码写完，并且编译成.class文件，要将.class文件直接交给别人运行（也就是说用户在使用已经由Java编译好的软件时，比如Minecraft-我的世界），此时已经不需要javac(Java编译工具)、jdb(Java调试工具)等开发时所需要的文件了，所以在JRE中将这些文件删除，形成了占用内存更小，只用于运行的JRE。
• 换句话说：
  • JVM 是核心，它是 Java 程序执行的环境，无论是JDK还是JRE都需要JVM。Java程序的编译和运行都是在JVM(全称“Java virtual machine”，即Java虚拟机)中进行的，并非直接在电脑或手机中进行编译和运行，这与C语言、python语言不同，这些语言都是直接运行在电脑或手机中的。
  • JRE 是 JVM 的运行环境，除了 JVM 外，还包括核心类库和运行工具。
  • JDK 是开发工具包，除了包含 JRE 外，还增加了编译器和其他开发工具。

层级结构

1. JVM

   • 是 Java 字节码的运行环境。
   • 直接负责程序的执行。
   • 不包含任何标准类库或工具。

2. JRE

   • 包含 JVM 和支持其运行的核心类库及工具。
   • 专注于 Java 程序的运行。

3. JDK

   • 包含 JRE，以及编译器（javac）、调试工具（jdb）、文档生成工具（javadoc）等开发工具。
   • 是开发者的主要工作环境。

类比理解

• JVM 相当于汽车的“引擎”，直接驱动程序运行。
• JRE 相当于汽车的“基础配置”，包含了引擎和支持正常运行的部件（如油箱、轮胎）。
• JDK 相当于汽车的“生产线”，既包含基础配置，也包含开发和制造汽车的工具。

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总结与扩展知识

• 为什么需要 JVM？

  • JVM 实现了 Java 的跨平台特性：开发者只需编写一次代码，无需针对不同平台重新编译，JVM 会在对应平台上解释执行。
  • 不同操作系统（如 Windows、Linux、MacOS）有各自的 JVM 实现，但它们运行同样的 Java 字节码。

• 为什么需要 JRE？

  • 普通用户无需关心代码编译，只需运行程序。JRE 简化了这种需求，去除了编译工具。

• 为什么需要 JDK？

  • 开发者需要编写和测试 Java 应用程序，JDK 提供了一个全面的开发环境。