Was ist das JDK? Einführung in das Java Development Kit

Das Java Development Kit (JDK) ist neben der JVM (Java Virtual Machine) und der JRE (Java Runtime Environment) eines von drei Kerntechnologiepaketen, die in der Java-Programmierung verwendet werden. Es ist wichtig, zwischen diesen drei Technologien zu unterscheiden und zu verstehen, wie sie miteinander verbunden sind:

  • Die JVM ist die Java-Plattformkomponente, die Programme ausführt.
  • Die JRE ist der On-Disk-Teil von Java, der die JVM erstellt.
  • Mit dem JDK können Entwickler Java-Programme erstellen, die von JVM und JRE ausgeführt und ausgeführt werden können.

Entwickler, die neu in Java sind, verwechseln häufig das Java Development Kit und die Java Runtime Environment. Der Unterschied besteht darin, dass das JDK ein Paket von Tools zum Entwickeln von Java-basierter Software ist, während das JRE ein Paket von Tools zum Ausführen von Java-Code ist.

Die JRE kann als eigenständige Komponente zum einfachen Ausführen von Java-Programmen verwendet werden, ist jedoch auch Teil des JDK. Das JDK erfordert eine JRE, da das Ausführen von Java-Programmen Teil ihrer Entwicklung ist.

Abbildung 1 zeigt, wie das JDK in den Lebenszyklus der Java-Anwendungsentwicklung passt.

Matthew Tyson

Betrachten wir genau wie bei meiner jüngsten Einführung in die Java Virtual Machine die technischen und alltäglichen Definitionen des JDK:

  • Technische Definition: Das JDK ist eine Implementierung der Java-Plattformspezifikation, einschließlich Compiler- und Klassenbibliotheken.
  • Alltagsdefinition: Das JDK ist ein Softwarepaket, das Sie herunterladen, um Java-basierte Anwendungen zu erstellen.

Das JDK und der Java-Compiler

Zusätzlich zur JRE, der Umgebung, in der Java-Anwendungen ausgeführt werden, enthält jedes JDK einen Java-Compiler. Der Compiler ist das Softwareprogramm, das in der Lage ist, unformatierte Java-Dateien (reine Textdateien) in ausführbare .class-Dateien zu rendern. Wir werden den Compiler bald in Aktion sehen. Zunächst zeige ich Ihnen, wie Sie ein JDK in Ihrer Entwicklungsumgebung herunterladen und einrichten.

Beginnen Sie mit dem JDK

Das Einrichten von Java in Ihrer Entwicklungsumgebung ist so einfach wie das Herunterladen eines JDK und das Hinzufügen zu Ihrem Klassenpfad. Wenn Sie Ihr JDK herunterladen, müssen Sie die Java-Version auswählen, die Sie verwenden möchten. Java 8 ist die am häufigsten verwendete Version, aber zum jetzigen Zeitpunkt ist Java 11 die LTS-Version (Long Term Support). Java behält die Abwärtskompatibilität bei, daher laden wir nur die neueste Version herunter.

JDK-Pakete

Zusätzlich zur Auswahl Ihrer Java-Version müssen Sie auch ein Java-Paket auswählen. Pakete sind Java Development Kits, die auf verschiedene Arten der Entwicklung ausgerichtet sind. Die verfügbaren Pakete sind Java Enterprise Edition (Java EE), Java Standard Edition (Java SE) und Java Mobile Edition (Java ME).

Anfänger sind sich manchmal nicht sicher, welches Paket für ihr Projekt geeignet ist. Im Allgemeinen enthält jede JDK-Version Java SE. Wenn Sie Java EE oder Java ME herunterladen, erhalten Sie die Standard Edition. Beispielsweise ist Jave EE die Standardplattform mit zusätzlichen Tools, die für die Entwicklung von Unternehmensanwendungen nützlich sind, z. B. Enterprise JavaBeans oder Unterstützung für Object Relational Mapping.

Es ist auch nicht schwer, in Zukunft zu einem anderen JDK zu wechseln, wenn Sie dies benötigen. Machen Sie sich nicht zu viele Gedanken über die Auswahl der richtigen Java-Version und des richtigen JDK-Pakets, wenn Sie gerade erst anfangen.

JDK-Versionskompatibilität

Da das JDK den Compiler für Ihre Java-Programme bereitstellt, bestimmt das von Ihnen verwendete JDK, in welcher Java-Version Sie codieren können. Wenn Sie beispielsweise die neueren funktionalen Programmierfunktionen von Java 8 verwenden möchten (wie den Lambda-Pfeiloperator) , dann benötigen Sie mindestens das Java 8 JDK zum Kompilieren. Andernfalls javaclehnt der Befehl den Code mit einem Syntaxfehler ab.

Laden Sie das JDK herunter

Wir werden uns für dieses Tutorial an Java SE halten, damit wir uns auf die wichtigsten JDK-Klassen und -Technologien konzentrieren können. Um das Java SE JDK herunterzuladen, besuchen Sie die offizielle Download-Seite von Oracle. Sie sehen die verschiedenen verfügbaren JDK-Pakete, wie in Abbildung 2 dargestellt.

Matthew Tyson

Bevor Sie den Java SE-Download auswählen, nehmen Sie sich eine Minute Zeit, um sich die anderen Optionen anzusehen. In der Java-Küche wird viel gekocht!

Über Java EE

Sie würden ein Java EE JDK herunterladen, wenn Sie hauptsächlich Java-basierte Webanwendungen erstellen möchten. Das Java EE JDK enthält die Java-Servlet-Spezifikation, die die Verarbeitung von HTTP-Anforderungen unterstützt. Für jede Java EE JDK-Implementierung ist außerdem ein Container erforderlich , bei dem es sich um einen Server handelt, auf dem Java EE-Anwendungen ausgeführt werden. Glassfish ist die Java EE-Serverreferenzimplementierung für Oracle. Andere beliebte Implementierungen sind Tomcat und Jetty.

Laden Sie zunächst das Java Standard Edition JDK herunter.

JDK installieren

Wenn Sie das JDK-Installationsprogramm ausführen, wird Ihnen eine Auswahl von drei Komponenten angeboten: Entwicklungstools , Quellcode und öffentliche JRE . Sie können einen oder alle installieren. In diesem Fall wählen Sie einfach die Standardeinstellung.

Durch die Installation der Option "Entwicklungstools" erhalten Sie das richtige JDK. Die Installation von "Quellcode" enthält die Quellen für die öffentlichen Klassen in der Java-Kern-API. Mit dieser Option können Sie beim Erstellen von Apps auf den Quellcode verweisen. Die dritte Option, "Öffentliche JRE", führt dazu, dass JDK und JRE separate Entitäten sind: Die öffentliche JRE kann von anderen Programmen zum Ausführen von Java-Programmen verwendet und separat vom JDK installiert werden.

Installieren Sie alle drei Komponenten und akzeptieren Sie die Standardeinstellungen für jede einzelne. Dies bedeutet, dass Ihr JDK und Ihre JRE an den Standardspeicherorten Ihres Betriebssystems installiert werden. Unter Windows ist dies C: \ Programme \ Java (siehe Abbildung 3).

Matthew Tyson

Das JDK in der Befehlszeile

Durch die Installation von JDK und JRE wird der javaBefehl zu Ihrer Befehlszeile hinzugefügt. Sie können dies überprüfen, indem Sie in eine Befehlsshell wechseln und Folgendes eingeben java -version, dass die von Ihnen installierte Java-Version zurückgegeben werden soll. (In einigen Fällen müssen Sie Ihr System neu starten, damit diese Änderung an Ihrem Systempfad vollständig übernommen werden kann.)

Es ist gut javainstalliert zu haben , aber was ist mit javac? Sie benötigen dieses JDK-Element, um Ihre Java-Dateien zu kompilieren.

Der Javac-Befehl

Der javacBefehl befindet sich im /jdkVerzeichnis, wird jedoch während der Installation nicht automatisch zum Systempfad hinzugefügt. Wir haben die Möglichkeit, javacuns selbst zu installieren , oder wir können eine IDE installieren, die diesen Befehl enthält. Wir beginnen mit dem Kompilieren und Ausführen eines Java-Programms auf altmodische Weise.

Ein einfaches Java-Programm

Schritt 1. Schreiben Sie ein einfaches Java-Programm

Erstellen Sie eine neue Textdatei, Intro.javarufen Sie sie auf und platzieren Sie sie irgendwo auf Ihrem Computer, z. B. in Ihrem Ordner "Dokumente".

Fügen Sie als Nächstes den Code aus Listing 1 hinzu, einem sehr einfachen Java-Programm.

Listing 1. Intro.java

 public class Intro { public static void main(String[] args) { System.out.println("Welcome to the JDK!"); } } 

Schritt 2. Kompilieren Sie mit dem JDK

Verwenden Sie als Nächstes den JDK-Compiler, um Ihre Textdatei in ein ausführbares Programm umzuwandeln. Kompilierter Code in Java wird als Bytecode bezeichnet und trägt die .classErweiterung.

Sie verwenden den javacBefehl, der für Java-Compiler steht. Geben Sie den vollständigen Pfad zum Befehl in Ihre Befehlsshell ein und übergeben Sie die Intro.javaDatei als Befehl. Auf meinem System sieht das wie in Listing 2 aus.

Listing 2. Kompilieren Sie mit dem JDK

 "C:\Program Files\Java\jdk-10.0.1\bin\javac.exe" Intro.java 

Das sollte zu einer erfolgreichen Kompilierung führen. Der javacwird nicht mit einer Erfolgsmeldung antworten; Es wird nur die neue Datei ausgegeben. Alle Fehler führen zur Konsolenausgabe.

Schritt 3. Führen Sie die .class-Datei aus

Sie sollten die Intro.classDatei jetzt im selben Verzeichnis wie sehen Intro.java.

Sie können es ausführen, indem Sie: eingeben java Intro, was zu Listing 3 führt. Beachten Sie, dass Sie das .classbei der Eingabe dieses Befehls nicht angeben.

Listing 3. Intro.class ausführen

 C:\Users\mtyson\Documents>java Intro Welcome to the JDK! 

Der jar-Befehl

Das javacist der Star des JDK, aber das /binVerzeichnis enthält andere Tools, die Sie benötigen. Das wahrscheinlich prominenteste Nach javacist das jarWerkzeug.

Eine JAR-Datei ist ein Paket von Java-Klassen. Sobald der Compiler die .classDateien erstellt hat, kann der Entwickler sie in a zusammenstellen .jar, wodurch sie auf vorhersehbare Weise komprimiert und strukturiert werden.

Lassen Sie uns Intro.classin eine jarDatei konvertieren .

Navigieren Sie zurück zu dem Verzeichnis, in dem Sie Ihr Verzeichnis abgelegt haben Intro.java, und geben Sie den Befehl ein, der in Listing 4 angezeigt wird.

Listing 4. Erstellen Sie eine JAR-Datei

 C:\Users\mtyson\Documents>"c:\Program Files\Java\jdk-10.0.1\bin\jar.exe" --create --file intro.jar Intro.class 

Das Glas ausführen

Jetzt sehen Sie eine intro.jarDatei im Verzeichnis. Sie können das verwenden, .jarindem Sie es Ihrem Klassenpfad hinzufügen und das darin enthaltene Programm ausführen, wie hier gezeigt:

 java -cp intro.jar Intro 

Der -cpSwitch weist Java an, das jarzum Klassenpfad hinzuzufügen . Eine JAR-Datei ist für dieses winzige Programm zu viel des Guten, aber sie ist unverzichtbar, da Programme immer größer werden und auf Paketen von Drittanbietern basieren.

Das JDK in Ihrer IDE

Wenn Sie auf die JDK-Download-Seite zurückblicken, haben Sie möglicherweise die Option zum Herunterladen des JDK mit der Netbeans-IDE bemerkt. Eine IDE oder integrierte Entwicklungsumgebung ist eine Software, die zusammenhängende Tools für die Entwicklung von Anwendungen bereitstellt. Stellen Sie sich eine IDE als visuelles Betriebssystem mit einer Reihe von Tools wie einem Dateibrowser und einem Texteditor vor, die über zusätzliche entwicklungsspezifische Funktionen wie Code-Vervollständigung und Formatierung verfügen.

In der Java-Entwicklung verwaltet die IDE unter anderem die Kompilierung für Sie. Das heißt, die IDE führt den Kompilierungsprozess automatisch im Hintergrund aus, sodass Sie ihn nicht ständig selbst ausführen müssen. Eine IDE bietet auch Feedback von Spiel zu Spiel, um Codierungsfehler im Handumdrehen zu erkennen.

Für Java gibt es mehrere solide IDEs. Sie haben gesehen, wie das JDK in der Befehlszeile funktioniert. Lassen Sie uns nun einen kurzen Blick darauf werfen, wie es in der Eclipse-IDE funktioniert.

[Siehe auch: Auswählen Ihrer Java-IDE: Vergleichen von Eclipse-, NetBeans- und Intellij-IDE hinsichtlich Funktionen, Benutzerfreundlichkeit sowie Projektgröße und -typ]

Eclipse und das JDK

Die Installation von Eclipse fällt nicht in den Geltungsbereich dieses Handbuchs, ist jedoch ein einfacher Vorgang. Eclipse enthält ein Installationsprogramm wie jedes andere Programm. Das richtige Installationsprogramm für Ihr Betriebssystem finden Sie hier.

Öffnen Sie bei installierter Eclipse den Menüpunkt Fenster in der Menüleiste und wählen Sie die Einstellungen aus .

Im Einstellungsfenster sehen Sie das Java- Element. Öffnen Sie es und im Inneren sehen Sie das Compiler- Element. Wenn Sie darauf klicken, werden einige Optionen für das JDK angezeigt.

Abbildung 4 zeigt einen Screenshot der JDK-Optionen in Eclipse.

Matthew Tyson

Wie bereits erwähnt, müssen Sie die richtige JDK-Version für Ihr Projekt auswählen. Unter der Haube führt die IDE den JDK-Compiler so aus, wie Sie ihn über die Befehlszeile ausgeführt haben. Die Eclipse-IDE verfügt auch über eine eigene JDK-Instanz. Die IDE verwaltet das JDK und die JRE für Sie, was das Leben viel einfacher macht!

Fazit

Dieser Artikel ist der zweite in einer kurzen Reihe, in der drei Kernkomponenten der Java-Plattform vorgestellt werden: JVM, JDK und JRE. Suchen Sie nach dem nächsten Artikel in der Reihe, in dem Sie alles über die Java-Laufzeitumgebung erfahren.

Diese Geschichte "Was ist das JDK? Einführung in das Java Development Kit" wurde ursprünglich von JavaWorld veröffentlicht.