1.2 Java平台与开发环境
1.2.1 Java平台与应用领域
Java是一个全面且功能强大的语言，可用于多种用途。Java平台有三大版本，分别代表Java的三个应用领域。
- Java标准版（Java Standard Edition，Java SE）：用来开发客户端的应用程序，应用程序可以独立运行或作为Applet在Web浏览器中运行。
- Java企业版（Java Enterprise Edition，Java EE）：用来开发服务器端的应用程序。例如，Java Servlet和JSP(JavaServer Pages)，以及JSF(JavaServer Faces)。
- Java微型版（Java Micro Edition，Java ME）：用来开发移动设备（如手机）上运行的应用程序。
使用Java语言可以开发多种类型的程序，这些程序应用在许多领域。用Java可开发下面类型的程序：
- 控制台和窗口应用程序；
- 在浏览器中运行的Java小应用程序；
- 在服务器上运行的Servlet、JSP、JSF以及其他Java EE标准支持的应用程序；
- 嵌入式应用程序，如在Android系统下运行的程序。
本书介绍Java SE编程，Java SE是其他Java技术的基础。Java SE也有很多版本，本书采用最新的版本Java SE 8。除Java核心内容外，还将介绍Java SE 7和Java SE 8中最重要的新功能和语言特征，以反映Java语言的最新发展。
1.2.2 JDK、JRE和JVM
Java源程序必须经过编译才能运行。编译器是一种将程序源代码转换成可执行格式（如字节码、本机代码等）的程序。在使用Java编程之前，必须先下载一个Java编译器。Java编译器是一个名为javac的程序。
使用javac可以将Java源代码编译成字节码，但要运行字节码，还需要一个Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）。此外，由于还经常用到Java核心类库中的类，因此还需要下载这些类库。JVM和Java类库一起构成了Java运行时环境（Java runtime enviroment，JRE）。当然，Windows上的JRE与Linux的JRE不同，也就是说，某一种操作系统的JRE与另一种操作系统的JRE不同。
Java软件有两个发行包：
- JRE：包括JVM和核心类库，最适合用来运行字节码。如果只需运行Java程序，就只需安装JRE。JRE可以单独从Oracle网站下载。
- JDK（Java Development Toolkit）：称为Java开发工具包。它包括JRE，外加一个编译器和其他工具。它是编译和运行Java程序的必备软件。
简而言之，JVM是一种运行字节码的应用程序。JRE则是一种包含JVM和Java类库的环境。JDK则包含JRE及一个Java编译器和其他程序的工具集。
Java SE 8对应的Java开发工具包称为JDK 8（也称为Java 8或JDK 1.8）。在本书编写时，JDK的最新版本是JDK 8，JDK从Oracle官方网站免费下载。
1.2.3 Java字节码与平台独立
人们常说的“Java是平台独立的”或“跨平台的”，也就是说Java程序可以在多种操作系统上运行。那么，到底是什么使Java实现平台独立呢？
在传统的编程中，源代码要编译成可执行代码，如图1-2所示。这种可执行代码只能在所设计的平台上执行。换句话说，为Windows而编写和编译的代码就只能在Windows上运行，在Linux中编写的代码就只能在Linux上运行等。
图1-2 传统的编程模式
在Java编程中，源代码被编译成字节码（bytecode）。字节码不是本地机代码，所以它不能直接运行。字节码只能在Java虚拟机上运行。JVM是一种解释字节码的本机应用程序。JVM在众多平台上都可用，从而使Java成为一种跨平台的语言，进而实现“编写一次，到处运行”。如图1-3所示，同一个字节码可以在任何操作系统的JVM上运行。
图1-3 Java程序运行机制
目前，JVM适用于Windows、UNIX、Linux、Free BSD，以及世界上在用的其他所有主流操作系统。
1.2.4 JDK的下载与安装
可从Oracle官方网站www.oracle.com免费下载JDK。找到下载页，根据计算机的系统不同下载相应的文件。由于JDK 8包含许多以前版本不支持的新功能，因此读者在编译和运行本书的程序时，请使用JDK 8或更高版本。
假设下载的64位的JDK 8，文件名为jdk-8u111-windows-x64.exe，要安装在64位的Windows 7上。双击该文件即开始安装，安装过程需要用户指定安装路径，默认路径是C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_111目录，可以通过单击“更改”按钮指定新的位置，如图1-4所示。
图1-4 选择安装组件及路径
单击“下一步”按钮即开始安装。安装完JDK后系统自动安装JRE。JRE的安装过程与JDK的安装过程类似，假设将其安装在C:\Program Files\Java\jre1.8.0_111目录中。全部安装结束后，安装程序在安装目录中建立了几个子目录。
bin目录存放编译、执行和调试Java程序的工具。例如，javac.exe是Java编译器，java.exe是Java解释器，appletviewer.exe是Java applet查看器，javadoc.exe是HTML格式的API文档生成器，jar.exe是将.class文件打包成JAR文件的工具，jdb.exe是Java程序的调试工具。
db目录存放Java DB数据库的有关程序文件。
demo目录存放许多Sun公司提供的Java演示程序。
include目录存放本地代码编程需要的C头文件。
jre目录是JDK使用的Java运行时环境的目录。运行时环境包括Java虚拟机、类库以及其他运行程序所需要的支持文件。
lib目录存放开发工具所需要的附加类库和支持文件。
另外在jdk1.8.0目录中还有版权、许可和README文件，另外还有一个src.zip文件，该文件中存放着Java平台核心API类的源文件。javafx-src.zip文件是编写JavaFX程序所需类库的源文件。
若要在命令提示符下编译和运行程序，安装JDK后必须配置有关的环境变量才能使用。配置环境主要是设置可执行文件的查找路径（PATH环境变量）和类查找路径（CLASSPATH环境变量）。
1.2.5 Java API文档
Java应用编程接口（Application Program Interface，API）也称为库，包括为开发Java程序而预定义的类和接口。
在用Java编程时，肯定会需要用到核心类库中的类。即使资深的Java程序员，在编程过程中也需要经常从Java API文档中查看有关类库。因此，需要从下面地址下载Java API文档并安装到计算机中：
以下网址还提供了在线API文档：
