JDK, JRE, JVM — Java: Настройка окружения

• Составные части
• Write once, run anywhere
• Java как платформа

Работая с Java мы постоянно натыкаемся на несколько аббревиатур: JVM, JDK и JRE. В чем между ними разница и зачем они нужны? Давайте разбираться

Составные части

JVM (Java Virtual Machine) - Виртуальная машина отвечает за само выполнение кода. Она работает с байткодом (тем, что находится внутри файлов с расширением .class).

JRE (Java Runtime Environment) - окружение, необходимое для запуска Java-программ. Включает в себя стандартную библиотеку. В нее входят, как базовые пакеты lang, util, так и пакеты для работы с различными форматами, базами данных, пользовательским интерфейсом. JVM тоже часть JRE.

JDK (Java Development Kit) - набор программ для разработки. Именно его мы (или редактор) устанавливаем к себе на компьютер, чтобы заниматься разработкой на Java. Он включает в себя JRE, загрузчик кода java, компилятор javac, архиватор jar, генератор документации javadoc и другие утилиты, нужные во время разработки.

Write once, run anywhere

Java — компилируемый язык. Обычно, когда говорят про такие языки, подразумевают, что компилятор берет исходный код и превращает его в машинный код, заточенный под конкретную архитектуру (машинный код у разных архитектур разный) и операционную систему. Так происходит во многих си-подобных языках. На выходе получаются файлы, каждый из которых может запуститься только на своей комбинации архитектуры и операционной системы.

# Компиляция Go программы для двух разных комбинаций
GOOS=linux GOARCH=arm go build path/to/file
GOOS=windows GOARCH=amd64 go build path/to/file

Для запуска таких программ больше ничего не нужно. Достаточно перенести их на нужную систему и запустить штатными средствами. Такие программы работают очень быстро, так как оптимизированы под конкретные условия.

# Запуск на Windows
hexlet.exe

Java устроена по-другому. Разработчики попытались обеспечить кроссплатформенность готовой программы, за счет введения виртуальной машины. Кроссплатформенность, способность программы запускаться на разных платформах (архитектура процессора и операционная система) без необходимости компилировать код под эти системы. Как это работает?

Ядро Java это JVM. Виртуальный процессор, со своим набором команд, который придумали создатели Java. Компилятор готовит код именно под эту единую JVM. Например, код:

for (int i = 2; i < 1000; i++) {
    for (int j = 2; j < i; j++) {
        if (i % j == 0)
            continue outer;
    }
    System.out.println (i);
}

После компиляции превращается в:

0:   iconst_2
1:   istore_1
2:   iload_1
3:   sipush  1000
6:   if_icmpge       44
9:   iconst_2
10:  istore_2
11:  iload_2
12:  iload_1
13:  if_icmpge       31
16:  iload_1
17:  iload_2
18:  irem
19:  ifne    25
22:  goto    38
25:  iinc    2, 1
28:  goto    11
31:  getstatic       #84; // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
34:  iload_1
35:  invokevirtual   #85; // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
38:  iinc    1, 1
41:  goto    2
44:  return

JVM выполняет байткод построчно и транслирует его в реальный машинный код, специфичный для той архитектуры, на которой он запускается.

Java как платформа

Благодаря наличию виртуальной машины, Java стала не просто языком. Она превратилась в платформу, на базе которой создаются другие языки, причем многие из них достаточно популярны: Kotlin, Clojure, JRuby, Scala, Groovy. Из них только Kotlin похож на Java, остальные отличаются кардинально. Все это благодаря JVM.

Дополнительные материалы

1. Что такое компилятор?
2. Что такое интерпретатор?

---

Остались вопросы? Задайте их в разделе «Обсуждение»

Вам ответят команда поддержки Хекслета или другие студенты

Об обучении на Хекслете

• Статья «Как учиться и справляться с негативными мыслями»
• Статья «Ловушки обучения»
• Статья «Сложные простые задачи по программированию»
• Вебинар «Как самостоятельно учиться»