1.3 Java开发环境搭建
程序开发属于工程领域，作为“工程师”，读者在学习的过程中一定要养成动手的习惯，不能只靠想象，要多敲多思考才能进步。
开始之前先向读者介绍几个概念：JVM、JRE和JDK。同时，解决上面提到的“Java是如何实现高可移植性的”这一问题。
● JVM（Java Virtual Machine）：Java虚拟机，是实现Java平台无关性（高可移植性）的关键。
● JRE（Java Runtime Environment）：Java运行时环境。JRE包括JVM、Java核心类库和相关的支持文件。
● JDK（Java Development Kit）：Java语言的软件开发工具包。JDK有两个重要组件：javac（编译器，源程序转成字节码）和java（运行编译后的.class后缀的字节码文件，）。
● Java程序的执行流程：解释执行的过程由JVM来完成，即JVM把字节码文件解释成具体平台上的机器指令执行（平台无关性的实现）。Java源代码只需要编译一次，但每次运行都需要进行解释，如图1.2所示。
图1.2 Java程序执行流程
JDK、JRE与JVM的关系如图1.3所示。
图1.3 JDK、JRE与JVM的关系
1.3.1 安装Java
下面开始搭建Java开发环境。
（1）本书的学习基于JDK 10，首先我们前往官网（http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk10-downloads-4416644.html）下载JDK10。
（2）打开官网，勾选“Accept License Agreement”复选框。注意，JDK 10只支持64位系统，如果系统不是64位的，可以采用较低的JDK版本。接下来我们将根据不同的系统选择不同的JDK版本（见图1.4），读者可以根据自己的系统查看对应的操作流程。
图1.4 选择版本
注意
本次安装基于Windows 7系统，其他版本的Windows系统安装过程大同小异。
（3）完成下载后，双击.exe文件后会看到如图1.5所示的页面。
图1.5 欢迎界面
（4）单击“下一步”按钮继续安装，出现功能列表和安装地址，如图1.6所示。
图1.6 功能列表和JDK安装地址
（5）注意框选的JDK安装目录，我们之后会使用，这里可以自定义安装位置，然后单击“下一步”按钮，出现如图1.7所示的界面。注意框选的JRE安装目录，最好和JDK在同一父目录下（这里为Java目录下），方便我们后面的配置过程，然后单击“下一步”按钮。
图1.7 JRE安装地址
（6）等待安装，出现图1.8所示的界面即为安装完成，单击“关闭”按钮即可。
图1.8 安装完成
1.3.2 配置Java
上面完成了Windows系统下JDK的安装过程，接下来进行Java的相关配置。
（1）打开“控制面板→系统和安全→系统”界面，会看到左侧列表中的“高级系统设置”选项，如图1.9所示。
图1.9 系统界面
（2）单击“高级系统设置”选项，进入图1.10所示的界面。单击“环境变量”按钮，进入变量设置界面，如图1.11所示。
图1.10 高级系统设置
图1.11 环境变量
（3）在环境变量中找到Path变量，双击打开，如图1.12所示。
图1.12 打开路径
（4）打开刚才JDK的安装位置，找到bin目录并打开，如图1.13所示。
图1.13 找到bin
（5）复制bin目录的路径，按照图1.14中的步骤执行“新建”→“粘贴”→“确定”操作，完成Path的相关配置。
图1.14 将bin目录的路径复制
单击“确定”按钮后，完成整个Java开发环境的搭建。
1.3.3 通过IDEA开发与运行Java程序
Java编程常用的集成化环境很多。在本小节我们将介绍如何在IDEA环境中开发Java程序。
（1）首先打开IDEA环境，在加载完需要的插件后会打开上次打开的工程。如果是第一次打开，就会展示空白界面。Java程序一般都是运行在一个工程里面，因此需要创建新的Project。依次单击“File→New→Project”选项来打开创建新工程的向导，如图1.15所示。
图1.15 创建工程
（2）图1.15展示了IDEA能够支持的项目类型。对于学习Java基础编程来说，在左侧选择Java，在右侧选择SDK版本。单击“Next”按钮，进入下一步操作，如图1.16所示。
图1.16 选择模板
（3）在IDEA中可以通过模板来创建Project。如果需要使用，可以勾选“Create project from template”复选框，然后选择相应的模板即可。一般不使用模板。因此我们不做任何的操作，所以直接单击“Next”按钮，进入工程配置对话框，如图1.17所示。
图1.17 工程配置对话框
在图1.17中可以对工程的基本信息进行配置，如修改工程名、修改工程在本地的路径等。这部分按照需要来进行修改即可。在本小节中选择默认配置，不做任何修改。
（4）配置完成后，单击“Finish”按钮，完成Project的创建，如图1.18所示。
图1.18 Project完成配置
（5）在完成了Project配置后，系统自动将需要的资源包和外部依赖添加进来（见图1.18中左侧的External Libraries）。完成了配置后，需要添加Java代码。首先右击src，依次选择“New→Java Class”选项，在弹出的对话框中添加Java源文件，如图1.19所示。
图1.19 添加新的Java类
添加类之后，会在src文件夹下面添加类HelloWorld，并自动创造一个空类，如图1.20所示。
图1.20 添加HelloWorld类
（6）添加源代码时，需要在空类中进行，如图1.21所示。
图1.21 添加源代码
（7）在代码文件编写完成后，就可以进行编译和运行了。在IDEA环境中，只需要单击main方法中左侧绿色三角符号，即可实现在编译操作完成后程序自动运行的操作，如图1.22所示。
图1.22 编译与运行
（8）程序编译成功后，运行结果如图1.23所示。
图1.23 程序运行结果展示
1.3.4 通过Eclipse开发与运行Java程序
Java编程常用的集成化环境还有Eclipse。下面介绍如何使用Eclipse进行Java程序的编写。
（1）打开Eclipse程序，当加载完必要的插件后选择工作空间，即确定以后编写的代码文件在哪个目录中存放，如图1.24所示。
图1.24 选择工作空间
（2）选择好工作空间后，进入Eclipse的工作界面，如图1.25所示。
图1.25 Eclipse工作界面
（3）Java编程一般是在工程中进行操作的，因此需要先创建工程。依次选择“File→New→Java Project”选项，在弹出的窗口中添加Project Name。如图1.26所示，如果JDK版本不合适，还可以重新选择。
图1.26 添加Project
注意
本书中使用的JDK版本为JDK10，并且使用IDEA 2019为主要的开发工具。使用Eclipse仅为示范作用，因此图1.26的JDK版本不做修改。
（4）添加完工程后，为了方便以后的管理、提高代码的可读性，一般需要创建package。package在Java编程中称为包，可以简单地理解为文件夹。后面的Java文件都在这个包中，便于引用等其他操作。用鼠标右键单击“File”，依次选择“New”→“Package”选项，如图1.27所示。
图1.27 添加Package步骤
（5）打开New Java Package界面，添加Name后，单击“Finish”按钮，完成package的创建，如图1.28所示。
图1.28 添加package
（6）添加完package之后，创建Class（类）。右击新创建的package，然后依次选择“New→Class”选项，如图1.29所示。
图1.29 选择新建类命令
（7）在New Java Class界面中，输入类名后选择修饰符，然后单击“Finish”按钮，完成类的创建，如图1.30所示。
图1.30 创建类
（8）操作完成后，就可以进行代码的编写了。在工作区输入如图1.31所示的内容，完成代码的编写。
图1.31 编写代码
（9）代码编写完成后，就可以进行源代码的编译和运行了。Eclipse集编译和运行于一体，依次选择“Run→Run”选项，如图1.32所示。
图1.32 编译和运行
如果在编译过程中没有任何错误，那么程序会自动运行，如图1.33所示。
图1.33 运行结果展示
如果在编译过程中发生错误，Eclipse就会停止运行并展示错误信息。需要将所有的错误信息都排除后才能正常运行。