Java Concept

JVM

• 對於Java程式而言，其實它只認識一種作業系統（或說是一種機器），這個系統叫作JVM。
• 而對於JVM而言，位元碼檔案就是它的可執行檔案！
• 也就是副檔名為.class的檔案。
• Java程式理想上，並不用理會真正執行於哪個平台之上，它只要知道如何執行於JVM之上就可以了，至於JVM實際上如何與底層平台作溝通，則是JVM自己的事!
• Java編譯時，並不直接翻譯為相依於某平台的0101指令，而是翻譯為中介格式的位元碼（byte code）。
• Java 的原始碼副檔名為*.java，經過編譯器翻譯過後，會變成*.class的位元碼。如果想要執行這個位元碼檔案，目標平台上必須安裝有JVM（Java Virtual Machine）。JVM會將位元碼翻譯為平台相依的語言。
• 編譯器對於每個.class檔案，都會標示主版本號與次版本號，不同的版本號，意味著這個類別檔案是不同版本的JDK編譯出來，而.class的格式可能有所不同。JVM在載入.class前，會先確認其版本號是否在可接受的範圍，否則就不會處理該.class檔案。

JRE

• Java不僅僅是個語言，更是一個標準。大廠們共同製定的API，就是所謂的標準程式庫，或叫作Java SE API。
• Java程式會引用標準程式庫，並執行在JVM這個唯一認識的系統之上，這樣才能達到跨平台的目的。標準程式庫及JVM，都包含在JRE之中。所以Java程式要能夠執行在電腦中，就必須安裝JRE。
• JRE包括:
• 部署技術
• Java SE API（也就是標準程式庫）
• JVM
• 在執行java指令時，可以附帶一個-version引數，這可以顯示所執行的JRE版本，這是確認所執行JRE版本的一個方式。
• JRE目錄中:
• lib目錄，有個rt.jar，這就是封裝為JAR檔的Java SE API，是一堆.class所組成。
• bin目錄中，
• 如果是Public JRE，則會有個client資料夾，當中會有個jvm.dll，這個就是JVM。
• 如果是JDK的Private JRE，則會發現，bin底下除了client資料夾外，還有個server資料夾，當中也有個jvm.dll。
• 預設安裝下，只有JDK附帶的JRE中的bin會有server資料夾，而Public JRE沒有。你在執行java時，無論是Private JRE或Public JRE，預設會執行的是client中的jvm.dll。
• 如果是Public JRE，嘗試執行java時指定-server，則會出現以下的錯誤：
• Error: no `server' JVM at `C:\Program Files\Java\jre6\bin\server\jvm.dll'.
• JDK中多數工具程式，本身就是用Java寫的，執行時自然就得有JRE。
• Java本身的目標之一是跨平台，其許多工具程式本身就實現了這個理念，也因為許多工具程式本身是Java所撰寫，因此JDK本身必須附帶Private JRE，如此即使在沒有另行安裝Public JRE的情況下，也可以執行JDK相關工具程式。
• client強調啟動速度，一開始不配置太大量的記憶體。
• server的話，則是會配置較大量的記憶體，因為伺服器不強制啟動速度，而強調有客戶請求時的回應速度，因此將基本需要的資源先載入記憶體，回應時就不用慢吞吞地進行載入再回應。

JDK

• 要執行java程式，只需要裝JRE就可以了。不用裝JDK，不需要編譯器之類的東西。
• Development Tools就是安裝編譯器之類的工具程式
• JDK自己本身附有一個JRE，相對於Public JRE這個名稱，JDK自己所附的JRE稱之為Private JRE，你只要有裝JDK，就一定會有Private JRE可以用。安裝Public JRE，只不過是為了方便有另一個JRE來模擬客戶端的JRE環境而已。
• JDK就包括了:
• JRE
• JRE包括了Java SE API與JVM。
• 先有原生編譯器，一開始編譯器是可能使用C寫的，而後用Java程式碼寫個編譯器，用原生編譯器來編譯Java寫的編譯器，然後就有了Java版的編譯器。
• 事實上，JDK多數的工具程式，都是使用Java語言所撰寫的。
• JDK的bin目錄中，.exe的原生可執行檔都是方便不用輸入一長串指令，以作業系統原生執行檔包裹的包裹器（Wrapper）。
• 真正的編譯器等工具程式，其實是位於JDK目錄底下lib目錄中的tools.jar。

CLASSPATH

• 執行java，其實就是啟動JVM，之後接下類別名稱，表示由JVM載入該類別的.class並執行。
• PATH: 
• 實體作業系統依PATH中的路徑資訊來尋找可執行指令（對Windows就是.exe、.bat等，對Linux等就是有執行權限的檔案）。
• JVM（虛擬作業系統）依CLASSPATH中的路徑資訊來尋找可執行指令（.class檔案）。
• JVM會依路徑的順序，找尋是否有對應的類別檔案，先找到先贏，先找到先載入。如果在JVM的CLASSPATH路徑資訊中都找不到指定的類別檔案，則會出現java.lang.NoClassDefFoundError的資訊。
• JAR檔案實際上是使用ZIP格式作壓縮，當中包含一堆.class檔案。將JAR檔案當作一個特別的資料夾，在使用IDE的時候，會在IDE的專案中設定（或有時稱匯入）所謂的「程式庫」，其實就是在IDE專案環境下的CLASSPATH中設定JAR檔案的位置與名稱。
• 預設的CLASSPATH就會讀取當前目錄下的.class，但是如果你自行指定了CLASSPATH，則以你指定的為主。
• CLASSPATH的路徑設定，是給應用程式類別載入器（AppClassLoader）使用的資訊。

* Reference
- 為什麼需要 JVM？
- 什麼是 JRE？
- 來安裝 JDK
- CLASSPATH 是什麼？
- 你執行的是哪個 JRE？
- Java SE Technologies at a Glance
- 降級你的類別檔案